OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21 02110-1301, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172 #include "tree-pass.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 basic block information.
192
193    2) Compute table of places where registers are set.
194
195    3) Perform copy/constant propagation.
196
197    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
198       for size, or code hoisting if we are.
199
200    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
201
202    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
203    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
204    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
205    GCSE will try to use an existing register containing the common
206    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
207    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
208
209    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
210    (set (pseudo-reg) (expression)).
211    Function want_to_gcse_p says what these are.
212
213    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
214    partially redundant).
215
216    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
217    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
218    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
219
220    **********************
221
222    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
223    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
224    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
225    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
226    the expense.
227
228    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
229    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
230    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
231    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
232
233    It was found doing copy propagation between each pass enables further
234    substitutions.
235
236    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
237    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
238    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
239
240    **********************
241
242    The steps for PRE are:
243
244    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
245
246    2) Perform the data flow analysis for PRE.
247
248    3) Delete the redundant instructions
249
250    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
251       redundant instructions fully redundant.
252
253    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
254       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
255
256    The deletion is done first so that when we do insertions we
257    know which pseudo reg to use.
258
259    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
260    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
261    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
262
263    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
264    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
265    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
266    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
267    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
268    each register in each block and thus can try to use an existing
269    register.  */
270 \f
271 /* GCSE global vars.  */
272
273 /* -dG dump file.  */
274 static FILE *gcse_file;
275
276 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
277    want to do this for two cases.
278
279     * If we changed any jumps via cprop.
280
281     * If we added any labels via edge splitting.  */
282 static int run_jump_opt_after_gcse;
283
284 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
285    However it's useful to be able to print them from GDB.
286    We could create special functions for this, but it's simpler to
287    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
288    be a macro, we store a copy here.  */
289 static FILE *debug_stderr;
290
291 /* An obstack for our working variables.  */
292 static struct obstack gcse_obstack;
293
294 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
295
296 /* Hash table of expressions.  */
297
298 struct expr
299 {
300   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
301   rtx expr;
302   /* Index in the available expression bitmaps.  */
303   int bitmap_index;
304   /* Next entry with the same hash.  */
305   struct expr *next_same_hash;
306   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
307      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
308      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
309      to the occurrence and the output is not used between the start of
310      the block and the occurrence.  */
311   struct occr *antic_occr;
312   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
313      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
314      basic block and the operands are not modified by following statements in
315      the basic block [including this insn].  */
316   struct occr *avail_occr;
317   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
318      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
319      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
320   rtx reaching_reg;
321 };
322
323 /* Occurrence of an expression.
324    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
325    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
326
327 struct occr
328 {
329   /* Next occurrence of this expression.  */
330   struct occr *next;
331   /* The insn that computes the expression.  */
332   rtx insn;
333   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
334   char deleted_p;
335   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
336      reaching_reg.  */
337   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
338      the same byte.  */
339   char copied_p;
340 };
341
342 /* Expression and copy propagation hash tables.
343    Each hash table is an array of buckets.
344    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
345    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
346    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
347    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
348    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
349    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
350
351 struct hash_table
352 {
353   /* The table itself.
354      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
355   struct expr **table;
356
357   /* Size of the hash table, in elements.  */
358   unsigned int size;
359
360   /* Number of hash table elements.  */
361   unsigned int n_elems;
362
363   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
364   int set_p;
365 };
366
367 /* Expression hash table.  */
368 static struct hash_table expr_hash_table;
369
370 /* Copy propagation hash table.  */
371 static struct hash_table set_hash_table;
372
373 /* Mapping of uids to cuids.
374    Only real insns get cuids.  */
375 static int *uid_cuid;
376
377 /* Highest UID in UID_CUID.  */
378 static int max_uid;
379
380 /* Get the cuid of an insn.  */
381 #ifdef ENABLE_CHECKING
382 #define INSN_CUID(INSN) \
383   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
384 #else
385 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
386 #endif
387
388 /* Number of cuids.  */
389 static int max_cuid;
390
391 /* Mapping of cuids to insns.  */
392 static rtx *cuid_insn;
393
394 /* Get insn from cuid.  */
395 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
396
397 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
398    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
399    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
400 static unsigned int max_gcse_regno;
401
402 /* Table of registers that are modified.
403
404    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
405    is set.
406
407    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
408    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
409    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
410
411    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
412    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
413    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
414    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
415    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
416    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
417    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
418    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
419    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
420    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
421    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
422    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
423    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
424
425 typedef struct reg_set
426 {
427   /* The next setting of this register.  */
428   struct reg_set *next;
429   /* The index of the block where it was set.  */
430   int bb_index;
431 } reg_set;
432
433 static reg_set **reg_set_table;
434
435 /* Size of `reg_set_table'.
436    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
437    necessary.  */
438 static int reg_set_table_size;
439
440 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
441 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
442
443 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
444    or store motion.
445    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
446    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
447    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
448    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
449    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
450    no side effects so we can re-issue the setter value.
451    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
452    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
453
454 struct ls_expr
455 {
456   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
457   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
458   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
459   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
460   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
461   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
462   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
463   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
464   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
465   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
466 };
467
468 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
469 static rtx *implicit_sets;
470
471 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
472 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
473
474 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
475    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
476    the start of the basic block.  */
477 static regset reg_set_bitmap;
478
479 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
480    This is used by compute_transp.
481    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
482    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
483    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
484 static sbitmap *reg_set_in_block;
485
486 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
487    memory within that block.  */
488 static rtx * modify_mem_list;
489 static bitmap modify_mem_list_set;
490
491 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
492 static rtx * canon_modify_mem_list;
493
494 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
495    function calls.  */
496 static bitmap blocks_with_calls;
497
498 /* Various variables for statistics gathering.  */
499
500 /* Memory used in a pass.
501    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
502    to keep an eye on memory usage.  */
503 static int bytes_used;
504
505 /* GCSE substitutions made.  */
506 static int gcse_subst_count;
507 /* Number of copy instructions created.  */
508 static int gcse_create_count;
509 /* Number of local constants propagated.  */
510 static int local_const_prop_count;
511 /* Number of local copies propagated.  */
512 static int local_copy_prop_count;
513 /* Number of global constants propagated.  */
514 static int global_const_prop_count;
515 /* Number of global copies propagated.  */
516 static int global_copy_prop_count;
517 \f
518 /* For available exprs */
519 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
520 \f
521 static void compute_can_copy (void);
522 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
523 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
524 static void *grealloc (void *, size_t);
525 static void *gcse_alloc (unsigned long);
526 static void alloc_gcse_mem (void);
527 static void free_gcse_mem (void);
528 static void alloc_reg_set_mem (int);
529 static void free_reg_set_mem (void);
530 static void record_one_set (int, rtx);
531 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
532 static void compute_sets (void);
533 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
534 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
535 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
536 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
537 static int want_to_gcse_p (rtx);
538 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
539 static bool gcse_constant_p (rtx);
540 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
541 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
542 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
543 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
544                                   struct hash_table *);
545 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
546 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
547 static unsigned int hash_set (int, int);
548 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
549 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
550 static void record_last_mem_set_info (rtx);
551 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
552 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
553 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
554 static void free_hash_table (struct hash_table *);
555 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
556 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
557 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
558 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
559 static void reset_opr_set_tables (void);
560 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
561 static void mark_call (rtx);
562 static void mark_set (rtx, rtx);
563 static void mark_clobber (rtx, rtx);
564 static void mark_oprs_set (rtx);
565 static void alloc_cprop_mem (int, int);
566 static void free_cprop_mem (void);
567 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
568 static void compute_transpout (void);
569 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
570                                       struct hash_table *);
571 static void compute_cprop_data (void);
572 static void find_used_regs (rtx *, void *);
573 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
574 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
575 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
576 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
577 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
578 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
579 static int cprop_insn (rtx, int);
580 static int cprop (int);
581 static void find_implicit_sets (void);
582 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
583 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
584 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
585 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
586 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
587 static int bypass_conditional_jumps (void);
588 static void alloc_pre_mem (int, int);
589 static void free_pre_mem (void);
590 static void compute_pre_data (void);
591 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
592                                     basic_block);
593 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
594 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
595 static void pre_insert_copies (void);
596 static int pre_delete (void);
597 static int pre_gcse (void);
598 static int one_pre_gcse_pass (int);
599 static void add_label_notes (rtx, rtx);
600 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
601 static void free_code_hoist_mem (void);
602 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
603 static void compute_code_hoist_data (void);
604 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
605 static void hoist_code (void);
606 static int one_code_hoisting_pass (void);
607 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
608 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
609 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
610                                          basic_block, char *);
611 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
612 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
613 static void free_ldst_mems (void);
614 static void print_ldst_list (FILE *);
615 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
616 static int enumerate_ldsts (void);
617 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
618 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
619 static int simple_mem (rtx);
620 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
621 static void compute_ld_motion_mems (void);
622 static void trim_ld_motion_mems (void);
623 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
624 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
625 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
626 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
627 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
628 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
629 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
630 static int compute_store_table (void);
631 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
632 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
633 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
634 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
635 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
636 static void build_store_vectors (void);
637 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
638 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
639 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
640 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
641 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
642 static void free_store_memory (void);
643 static void store_motion (void);
644 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
645 static void clear_modify_mem_tables (void);
646 static void free_modify_mem_tables (void);
647 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
648 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
649 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
650 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
651 static void local_cprop_pass (bool);
652 static bool is_too_expensive (const char *);
653 \f
654
655 /* Entry point for global common subexpression elimination.
656    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
657    change is mode.  */
658
659 int
660 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED, FILE *file)
661 {
662   int changed, pass;
663   /* Bytes used at start of pass.  */
664   int initial_bytes_used;
665   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
666   int max_pass_bytes;
667   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
668   char *gcse_obstack_bottom;
669
670   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
671      setjmp, so just punt to be safe.  */
672   if (current_function_calls_setjmp)
673     return 0;
674
675   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
676   run_jump_opt_after_gcse = 0;
677
678   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
679   debug_stderr = stderr;
680   gcse_file = file;
681
682   /* Identify the basic block information for this function, including
683      successors and predecessors.  */
684   max_gcse_regno = max_reg_num ();
685
686   if (file)
687     dump_flow_info (file);
688
689   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
690   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
691     return 0;
692
693   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
694   bytes_used = 0;
695
696   /* We need alias.  */
697   init_alias_analysis ();
698   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
699      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
700      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
701      computation.
702
703      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
704      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
705      information about memory sets when we build the hash tables.  */
706
707   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
708   compute_sets ();
709
710   pass = 0;
711   initial_bytes_used = bytes_used;
712   max_pass_bytes = 0;
713   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
714   changed = 1;
715   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
716     {
717       changed = 0;
718       if (file)
719         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
720
721       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
722          and the reg_set_table data.  */
723       bytes_used = initial_bytes_used;
724
725       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
726       max_gcse_regno = max_reg_num ();
727
728       alloc_gcse_mem ();
729
730       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
731          during this pass.  */
732       timevar_push (TV_CPROP1);
733       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
734       timevar_pop (TV_CPROP1);
735
736       if (optimize_size)
737         /* Do nothing.  */ ;
738       else
739         {
740           timevar_push (TV_PRE);
741           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
742           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
743              recompute various things which are sized on the number of
744              basic blocks.  */
745           if (changed)
746             {
747               free_modify_mem_tables ();
748               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
749               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
750             }
751           free_reg_set_mem ();
752           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
753           compute_sets ();
754           run_jump_opt_after_gcse = 1;
755           timevar_pop (TV_PRE);
756         }
757
758       if (max_pass_bytes < bytes_used)
759         max_pass_bytes = bytes_used;
760
761       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
762          not re-use the existing allocated memory because the tables
763          will not have info for the insns or registers created by
764          partial redundancy elimination.  */
765       free_gcse_mem ();
766
767       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
768          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
769          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
770          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
771       if (optimize_size)
772         {
773           timevar_push (TV_HOIST);
774           max_gcse_regno = max_reg_num ();
775           alloc_gcse_mem ();
776           changed |= one_code_hoisting_pass ();
777           free_gcse_mem ();
778
779           if (max_pass_bytes < bytes_used)
780             max_pass_bytes = bytes_used;
781           timevar_pop (TV_HOIST);
782         }
783
784       if (file)
785         {
786           fprintf (file, "\n");
787           fflush (file);
788         }
789
790       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
791       pass++;
792     }
793
794   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
795      conditional jumps.  */
796
797   max_gcse_regno = max_reg_num ();
798   alloc_gcse_mem ();
799   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
800   timevar_push (TV_CPROP2);
801   one_cprop_pass (pass + 1, true, false);
802   timevar_pop (TV_CPROP2);
803   free_gcse_mem ();
804
805   if (file)
806     {
807       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
808                current_function_name (), n_basic_blocks);
809       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
810                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
811     }
812
813   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
814   free_reg_set_mem ();
815
816   /* We are finished with alias.  */
817   end_alias_analysis ();
818   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
819
820   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
821     {
822       timevar_push (TV_LSM);
823       store_motion ();
824       timevar_pop (TV_LSM);
825     }
826
827   /* Record where pseudo-registers are set.  */
828   return run_jump_opt_after_gcse;
829 }
830 \f
831 /* Misc. utilities.  */
832
833 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
834    This is trivially true for integer and floating point values.
835    It may or may not be true for condition codes.  */
836 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
837
838 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
839
840 static void
841 compute_can_copy (void)
842 {
843   int i;
844 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
845   rtx reg, insn;
846 #endif
847   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
848
849   start_sequence ();
850   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
851     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
852       {
853 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
854         can_copy[i] = 0;
855 #else
856         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
857         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
858         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
859           can_copy[i] = 1;
860 #endif
861       }
862     else
863       can_copy[i] = 1;
864
865   end_sequence ();
866 }
867
868 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
869
870 bool
871 can_copy_p (enum machine_mode mode)
872 {
873   static bool can_copy_init_p = false;
874
875   if (! can_copy_init_p)
876     {
877       compute_can_copy ();
878       can_copy_init_p = true;
879     }
880
881   return can_copy[mode] != 0;
882 }
883 \f
884 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
885
886 static void *
887 gmalloc (size_t size)
888 {
889   bytes_used += size;
890   return xmalloc (size);
891 }
892
893 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
894
895 static void *
896 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
897 {
898   bytes_used += nelem * elsize;
899   return xcalloc (nelem, elsize);
900 }
901
902 /* Cover function to xrealloc.
903    We don't record the additional size since we don't know it.
904    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
905
906 static void *
907 grealloc (void *ptr, size_t size)
908 {
909   return xrealloc (ptr, size);
910 }
911
912 /* Cover function to obstack_alloc.  */
913
914 static void *
915 gcse_alloc (unsigned long size)
916 {
917   bytes_used += size;
918   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
919 }
920
921 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
922    and reg/memory set tracking tables.
923
924    This is called at the start of each pass.  */
925
926 static void
927 alloc_gcse_mem (void)
928 {
929   int i;
930   basic_block bb;
931   rtx insn;
932
933   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
934      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
935      and only apply to real insns.
936      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
937      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
938
939   max_uid = get_max_uid ();
940   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
941   i = 0;
942   FOR_EACH_BB (bb)
943     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
944       {
945         if (INSN_P (insn))
946           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
947         else
948           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
949       }
950
951   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
952
953   max_cuid = i;
954   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
955   i = 0;
956   FOR_EACH_BB (bb)
957     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
958       if (INSN_P (insn))
959         CUID_INSN (i++) = insn;
960
961   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
962   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
963
964   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
965   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
966   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
967      basic block.  */
968   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
969   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
970   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
971   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
972 }
973
974 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
975
976 static void
977 free_gcse_mem (void)
978 {
979   free (uid_cuid);
980   free (cuid_insn);
981
982   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
983
984   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
985   free_modify_mem_tables ();
986   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
987   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
988 }
989 \f
990 /* Compute the local properties of each recorded expression.
991
992    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
993    other blocks.
994
995    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
996    in the block.
997
998    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
999    at least once and expression would contain the same value if the
1000    computation was moved to the end of the block.
1001
1002    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1003    least once and expression would contain the same value if the computation
1004    was moved to the beginning of the block.
1005
1006    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1007    basically the same information and thus can easily share this code.
1008
1009    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1010    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1011    particular property.
1012
1013    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1014    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1015    ABSALTERED.  */
1016
1017 static void
1018 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1019                           struct hash_table *table)
1020 {
1021   unsigned int i;
1022
1023   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1024   if (transp)
1025     {
1026       if (table->set_p)
1027         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1028       else
1029         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1030     }
1031
1032   if (comp)
1033     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1034   if (antloc)
1035     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1036
1037   for (i = 0; i < table->size; i++)
1038     {
1039       struct expr *expr;
1040
1041       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1042         {
1043           int indx = expr->bitmap_index;
1044           struct occr *occr;
1045
1046           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1047              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1048              then reset the bits for those that are.  */
1049           if (transp)
1050             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1051
1052           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1053              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1054           if (antloc)
1055             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1056               {
1057                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1058
1059                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1060                    initialize this.  */
1061                 occr->deleted_p = 0;
1062               }
1063
1064           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1065              we want to set to nonzero in COMP.  */
1066           if (comp)
1067             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1068               {
1069                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1070
1071                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1072                    initialize this.  */
1073                 occr->copied_p = 0;
1074               }
1075
1076           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1077              initialize this.  */
1078           expr->reaching_reg = 0;
1079         }
1080     }
1081 }
1082 \f
1083 /* Register set information.
1084
1085    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1086    modified.  */
1087
1088 static struct obstack reg_set_obstack;
1089
1090 static void
1091 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1092 {
1093   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1094   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1095
1096   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1097 }
1098
1099 static void
1100 free_reg_set_mem (void)
1101 {
1102   free (reg_set_table);
1103   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1104 }
1105
1106 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1107
1108 static void
1109 record_one_set (int regno, rtx insn)
1110 {
1111   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1112   struct reg_set *new_reg_info;
1113
1114   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1115   if (regno >= reg_set_table_size)
1116     {
1117       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1118
1119       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1120                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1121       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1122               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1123       reg_set_table_size = new_size;
1124     }
1125
1126   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1127   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1128   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1129   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1130   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1131 }
1132
1133 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1134    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1135    occurring.  */
1136
1137 static void
1138 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1139 {
1140   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1141
1142   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1143     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1144 }
1145
1146 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1147
1148    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1149    `reg_set_table' for further documentation.  */
1150
1151 static void
1152 compute_sets (void)
1153 {
1154   basic_block bb;
1155   rtx insn;
1156
1157   FOR_EACH_BB (bb)
1158     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1159       if (INSN_P (insn))
1160         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1161 }
1162 \f
1163 /* Hash table support.  */
1164
1165 struct reg_avail_info
1166 {
1167   basic_block last_bb;
1168   int first_set;
1169   int last_set;
1170 };
1171
1172 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1173 static basic_block current_bb;
1174
1175
1176 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1177    GCSE.  */
1178
1179 static int
1180 want_to_gcse_p (rtx x)
1181 {
1182   switch (GET_CODE (x))
1183     {
1184     case REG:
1185     case SUBREG:
1186     case CONST_INT:
1187     case CONST_DOUBLE:
1188     case CONST_VECTOR:
1189     case CALL:
1190       return 0;
1191
1192     default:
1193       return can_assign_to_reg_p (x);
1194     }
1195 }
1196
1197 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1198
1199 static GTY(()) rtx test_insn;
1200
1201 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1202
1203 static bool
1204 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1205 {
1206   int num_clobbers = 0;
1207   int icode;
1208
1209   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1210   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1211     return 1;
1212   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1213     return 0;
1214
1215   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1216      our test insn if we haven't already.  */
1217   if (test_insn == 0)
1218     {
1219       test_insn
1220         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1221                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1222                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1223                                       const0_rtx));
1224       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1225     }
1226
1227   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1228      valid.  */
1229   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1230   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1231   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1232           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1233 }
1234
1235 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1236    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1237    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1238
1239 static int
1240 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1241 {
1242   int i, j;
1243   enum rtx_code code;
1244   const char *fmt;
1245
1246   if (x == 0)
1247     return 1;
1248
1249   code = GET_CODE (x);
1250   switch (code)
1251     {
1252     case REG:
1253       {
1254         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1255
1256         if (info->last_bb != current_bb)
1257           return 1;
1258         if (avail_p)
1259           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1260         else
1261           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1262       }
1263
1264     case MEM:
1265       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1266                                   x, avail_p))
1267         return 0;
1268       else
1269         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1270
1271     case PRE_DEC:
1272     case PRE_INC:
1273     case POST_DEC:
1274     case POST_INC:
1275     case PRE_MODIFY:
1276     case POST_MODIFY:
1277       return 0;
1278
1279     case PC:
1280     case CC0: /*FIXME*/
1281     case CONST:
1282     case CONST_INT:
1283     case CONST_DOUBLE:
1284     case CONST_VECTOR:
1285     case SYMBOL_REF:
1286     case LABEL_REF:
1287     case ADDR_VEC:
1288     case ADDR_DIFF_VEC:
1289       return 1;
1290
1291     default:
1292       break;
1293     }
1294
1295   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1296     {
1297       if (fmt[i] == 'e')
1298         {
1299           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1300              level, change it into iteration.  This function is called enough
1301              to be worth it.  */
1302           if (i == 0)
1303             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1304
1305           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1306             return 0;
1307         }
1308       else if (fmt[i] == 'E')
1309         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1310           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1311             return 0;
1312     }
1313
1314   return 1;
1315 }
1316
1317 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1318    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1319    conflict between two memory references.  */
1320 static int gcse_mems_conflict_p;
1321
1322 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1323    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1324    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1325    this memory load.  */
1326 static rtx gcse_mem_operand;
1327
1328 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1329    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1330    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1331
1332 static void
1333 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1334                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1335 {
1336   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1337          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1338          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1339     dest = XEXP (dest, 0);
1340
1341   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1342      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1343      elsewhere.  */
1344   if (! MEM_P (dest))
1345     return;
1346
1347   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1348      don't mark as killed this time.  */
1349
1350   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1351     {
1352       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1353         gcse_mems_conflict_p = 1;
1354       return;
1355     }
1356
1357   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1358                        rtx_addr_varies_p))
1359     gcse_mems_conflict_p = 1;
1360 }
1361
1362 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1363    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1364    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1365    before UID_LIMIT.
1366
1367    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1368    AVAIL_P to 0.  */
1369
1370 static int
1371 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1372 {
1373   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1374
1375   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1376   if (MEM_READONLY_P (x))
1377     return 0;
1378
1379   while (list_entry)
1380     {
1381       rtx setter;
1382       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1383       if ((avail_p
1384            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1385           || (! avail_p
1386               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1387         {
1388           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1389           continue;
1390         }
1391
1392       setter = XEXP (list_entry, 0);
1393
1394       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1395          to pure functions are never put on the list, so we need not
1396          worry about them.  */
1397       if (CALL_P (setter))
1398         return 1;
1399
1400       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1401          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1402
1403          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1404          communicate via global variables.  Yuk.  */
1405       gcse_mem_operand = x;
1406       gcse_mems_conflict_p = 0;
1407       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1408       if (gcse_mems_conflict_p)
1409         return 1;
1410       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1411     }
1412   return 0;
1413 }
1414
1415 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1416    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1417
1418 static int
1419 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1420 {
1421   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1422 }
1423
1424 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1425    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1426
1427 static int
1428 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1429 {
1430   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1431 }
1432
1433 /* Hash expression X.
1434
1435    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1436    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1437    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1438    the current size of the hash table to be probed.  */
1439
1440 static unsigned int
1441 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1442            int hash_table_size)
1443 {
1444   unsigned int hash;
1445
1446   *do_not_record_p = 0;
1447
1448   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1449                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1450   return hash % hash_table_size;
1451 }
1452
1453 /* Hash a set of register REGNO.
1454
1455    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1456    propagation code.
1457
1458    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1459
1460 static unsigned int
1461 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1462 {
1463   unsigned int hash;
1464
1465   hash = regno;
1466   return hash % hash_table_size;
1467 }
1468
1469 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1470
1471 static int
1472 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1473 {
1474   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1475 }
1476
1477 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1478    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1479    basic block.
1480
1481    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1482    It is only used if X is a CONST_INT.
1483
1484    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1485    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1486
1487 static void
1488 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1489                       int avail_p, struct hash_table *table)
1490 {
1491   int found, do_not_record_p;
1492   unsigned int hash;
1493   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1494   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1495
1496   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1497
1498   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1499      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1500      to or can't handle.  */
1501   if (do_not_record_p)
1502     return;
1503
1504   cur_expr = table->table[hash];
1505   found = 0;
1506
1507   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1508     {
1509       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1510          the list.  */
1511       last_expr = cur_expr;
1512       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1513     }
1514
1515   if (! found)
1516     {
1517       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1518       bytes_used += sizeof (struct expr);
1519       if (table->table[hash] == NULL)
1520         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1521         table->table[hash] = cur_expr;
1522       else
1523         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1524         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1525
1526       /* Set the fields of the expr element.  */
1527       cur_expr->expr = x;
1528       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1529       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1530       cur_expr->antic_occr = NULL;
1531       cur_expr->avail_occr = NULL;
1532     }
1533
1534   /* Now record the occurrence(s).  */
1535   if (antic_p)
1536     {
1537       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1538
1539       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1540         antic_occr = NULL;
1541
1542       if (antic_occr)
1543         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1544            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1545            block and the block is scanned from start to end.  */
1546         ; /* nothing to do */
1547       else
1548         {
1549           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1550           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1551           bytes_used += sizeof (struct occr);
1552           antic_occr->insn = insn;
1553           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1554           antic_occr->deleted_p = 0;
1555           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1556         }
1557     }
1558
1559   if (avail_p)
1560     {
1561       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1562
1563       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1564         {
1565           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1566              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1567              the last one in the block and the block is scanned from start
1568              to end.  */
1569           avail_occr->insn = insn;
1570         }
1571       else
1572         {
1573           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1574           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1575           bytes_used += sizeof (struct occr);
1576           avail_occr->insn = insn;
1577           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1578           avail_occr->deleted_p = 0;
1579           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1580         }
1581     }
1582 }
1583
1584 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1585    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1586    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1587    basic block.  */
1588
1589 static void
1590 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1591 {
1592   int found;
1593   unsigned int hash;
1594   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1595   struct occr *cur_occr;
1596
1597   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1598
1599   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1600
1601   cur_expr = table->table[hash];
1602   found = 0;
1603
1604   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1605     {
1606       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1607          the list.  */
1608       last_expr = cur_expr;
1609       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1610     }
1611
1612   if (! found)
1613     {
1614       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1615       bytes_used += sizeof (struct expr);
1616       if (table->table[hash] == NULL)
1617         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1618         table->table[hash] = cur_expr;
1619       else
1620         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1621         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1622
1623       /* Set the fields of the expr element.
1624          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1625          performed on its operands.  */
1626       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1627       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1628       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1629       cur_expr->antic_occr = NULL;
1630       cur_expr->avail_occr = NULL;
1631     }
1632
1633   /* Now record the occurrence.  */
1634   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1635
1636   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1637     {
1638       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1639          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1640          the last one in the block and the block is scanned from start
1641          to end.  */
1642       cur_occr->insn = insn;
1643     }
1644   else
1645     {
1646       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1647       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1648       bytes_used += sizeof (struct occr);
1649
1650           cur_occr->insn = insn;
1651           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1652           cur_occr->deleted_p = 0;
1653           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1654     }
1655 }
1656
1657 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1658    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1659
1660 static bool
1661 gcse_constant_p (rtx x)
1662 {
1663   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1664   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1665       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1666       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1667     return true;
1668
1669   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1670      if they are not floating point registers.  */
1671   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1672       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1673       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1674       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1675       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1676     return true;
1677
1678   return CONSTANT_P (x);
1679 }
1680
1681 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1682    expression one).  */
1683
1684 static void
1685 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1686 {
1687   rtx src = SET_SRC (pat);
1688   rtx dest = SET_DEST (pat);
1689   rtx note;
1690
1691   if (GET_CODE (src) == CALL)
1692     hash_scan_call (src, insn, table);
1693
1694   else if (REG_P (dest))
1695     {
1696       unsigned int regno = REGNO (dest);
1697       rtx tmp;
1698
1699       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1700          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1701       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1702           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1703         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1704
1705       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1706       if (! table->set_p
1707           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1708           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1709           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1710           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1711              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1712              for now.  */
1713           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1714           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1715           && want_to_gcse_p (src)
1716           /* Don't CSE a nop.  */
1717           && ! set_noop_p (pat)
1718           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1719              At this point this only function parameters should have
1720              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1721              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1722              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1723           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1724               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1725         {
1726           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1727              modified before this insn or if this is not the only SET in
1728              this insn.  */
1729           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1730           /* An expression is not available if its operands are
1731              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1732              available if this is a branch, because we can't insert
1733              a set after the branch.  */
1734           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1735                          && ! JUMP_P (insn));
1736
1737           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1738         }
1739
1740       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1741       else if (table->set_p
1742                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1743                && ((REG_P (src)
1744                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1745                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1746                     && REGNO (src) != regno)
1747                    || gcse_constant_p (src))
1748                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1749                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1750                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1751                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1752                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1753                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1754         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1755     }
1756   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1757      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1758      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1759   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1760       {
1761         unsigned int regno = REGNO (src);
1762
1763         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1764         if (! table->set_p
1765             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1766             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1767            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1768            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1769            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1770               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1771               for now.  */
1772            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1773            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1774            && want_to_gcse_p (dest)
1775            /* Don't CSE a nop.  */
1776            && ! set_noop_p (pat)
1777            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1778               At this point this only function parameters should have
1779               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1780               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1781               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1782            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1783                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1784              {
1785                /* Stores are never anticipatable.  */
1786                int antic_p = 0;
1787                /* An expression is not available if its operands are
1788                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1789                   available if this is a branch, because we can't insert
1790                   a set after the branch.  */
1791                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1792                              && ! JUMP_P (insn);
1793
1794                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1795                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1796                                      antic_p, avail_p, table);
1797              }
1798       }
1799 }
1800
1801 static void
1802 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1803                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1804 {
1805   /* Currently nothing to do.  */
1806 }
1807
1808 static void
1809 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1810                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1811 {
1812   /* Currently nothing to do.  */
1813 }
1814
1815 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1816
1817    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1818
1819    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1820    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1821    are also in the PARALLEL.  Later.
1822
1823    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1824    otherwise it is for the expression hash table.
1825    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1826    not record any expressions.  */
1827
1828 static void
1829 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1830 {
1831   rtx pat = PATTERN (insn);
1832   int i;
1833
1834   if (in_libcall_block)
1835     return;
1836
1837   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1838      what's been modified.  */
1839
1840   if (GET_CODE (pat) == SET)
1841     hash_scan_set (pat, insn, table);
1842   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1843     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1844       {
1845         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1846
1847         if (GET_CODE (x) == SET)
1848           hash_scan_set (x, insn, table);
1849         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1850           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1851         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1852           hash_scan_call (x, insn, table);
1853       }
1854
1855   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1856     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1857   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1858     hash_scan_call (pat, insn, table);
1859 }
1860
1861 static void
1862 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1863 {
1864   int i;
1865   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1866   struct expr **flat_table;
1867   unsigned int *hash_val;
1868   struct expr *expr;
1869
1870   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1871   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1872
1873   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1874     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1875       {
1876         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1877         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1878       }
1879
1880   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1881            name, table->size, table->n_elems);
1882
1883   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1884     if (flat_table[i] != 0)
1885       {
1886         expr = flat_table[i];
1887         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1888                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1889         print_rtl (file, expr->expr);
1890         fprintf (file, "\n");
1891       }
1892
1893   fprintf (file, "\n");
1894
1895   free (flat_table);
1896   free (hash_val);
1897 }
1898
1899 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1900
1901    first_set records the first place in the block where the register
1902    is set and is used to compute "anticipatability".
1903
1904    last_set records the last place in the block where the register
1905    is set and is used to compute "availability".
1906
1907    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1908    valid, as a quick test to invalidate them.
1909
1910    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1911    and is used to compute "transparency".  */
1912
1913 static void
1914 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1915 {
1916   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1917   int cuid = INSN_CUID (insn);
1918
1919   info->last_set = cuid;
1920   if (info->last_bb != current_bb)
1921     {
1922       info->last_bb = current_bb;
1923       info->first_set = cuid;
1924       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1925     }
1926 }
1927
1928
1929 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1930    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1931    taken off pairwise.  */
1932
1933 static void
1934 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1935                    void * v_insn)
1936 {
1937   rtx dest_addr, insn;
1938   int bb;
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 DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1946      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1947      elsewhere.  */
1948
1949   if (! MEM_P (dest))
1950     return;
1951
1952   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1953   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1954   insn = (rtx) v_insn;
1955   bb = BLOCK_NUM (insn);
1956
1957   canon_modify_mem_list[bb] =
1958     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1959   canon_modify_mem_list[bb] =
1960     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1961 }
1962
1963 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1964    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1965    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1966
1967 static void
1968 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1969 {
1970   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1971
1972   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1973      everything.  */
1974   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1975   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1976
1977   if (CALL_P (insn))
1978     {
1979       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1980          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1981          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1982       canon_modify_mem_list[bb] =
1983         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1984       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1985     }
1986   else
1987     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1988 }
1989
1990 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1991    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1992    the SET is taking place.  */
1993
1994 static void
1995 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1996 {
1997   rtx last_set_insn = (rtx) data;
1998
1999   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2000     dest = SUBREG_REG (dest);
2001
2002   if (REG_P (dest))
2003     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2004   else if (MEM_P (dest)
2005            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2006            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2007     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2008 }
2009
2010 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2011
2012    Expression entries are placed in the hash table if
2013    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2014    - src is something we want to perform GCSE on,
2015    - none of the operands are subsequently modified in the block
2016
2017    Assignment entries are placed in the hash table if
2018    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2019    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2020    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2021
2022    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2023
2024    TABLE is the table computed.  */
2025
2026 static void
2027 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2028 {
2029   unsigned int i;
2030
2031   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2032      registers are set in which blocks.
2033      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2034      compute.  Later.  */
2035   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2036
2037   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2038   clear_modify_mem_tables ();
2039   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2040   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2041
2042   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2043     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2044
2045   FOR_EACH_BB (current_bb)
2046     {
2047       rtx insn;
2048       unsigned int regno;
2049       int in_libcall_block;
2050
2051       /* First pass over the instructions records information used to
2052          determine when registers and memory are first and last set.
2053          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2054          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2055
2056       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2057         {
2058           if (! INSN_P (insn))
2059             continue;
2060
2061           if (CALL_P (insn))
2062             {
2063               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2064                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2065                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2066
2067               mark_call (insn);
2068             }
2069
2070           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2071         }
2072
2073       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2074       if (table->set_p
2075           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2076         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2077                        BB_HEAD (current_bb), table);
2078
2079       /* The next pass builds the hash table.  */
2080       in_libcall_block = 0;
2081       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2082         if (INSN_P (insn))
2083           {
2084             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2085               in_libcall_block = 1;
2086             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2087               in_libcall_block = 0;
2088             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2089             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2090               in_libcall_block = 0;
2091           }
2092     }
2093
2094   free (reg_avail_info);
2095   reg_avail_info = NULL;
2096 }
2097
2098 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2099    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2100    It is used to determine the number of buckets to use.
2101    SET_P determines whether set or expression table will
2102    be created.  */
2103
2104 static void
2105 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2106 {
2107   int n;
2108
2109   table->size = n_insns / 4;
2110   if (table->size < 11)
2111     table->size = 11;
2112
2113   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2114      Making it an odd number is simplest for now.
2115      ??? Later take some measurements.  */
2116   table->size |= 1;
2117   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2118   table->table = gmalloc (n);
2119   table->set_p = set_p;
2120 }
2121
2122 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2123
2124 static void
2125 free_hash_table (struct hash_table *table)
2126 {
2127   free (table->table);
2128 }
2129
2130 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2131    expression hash table.  */
2132
2133 static void
2134 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2135 {
2136   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2137   table->n_elems = 0;
2138   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2139
2140   compute_hash_table_work (table);
2141 }
2142 \f
2143 /* Expression tracking support.  */
2144
2145 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2146    table entry, or NULL if not found.  */
2147
2148 static struct expr *
2149 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2150 {
2151   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2152   struct expr *expr;
2153
2154   expr = table->table[hash];
2155
2156   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2157     expr = expr->next_same_hash;
2158
2159   return expr;
2160 }
2161
2162 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2163
2164 static struct expr *
2165 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2166 {
2167   do
2168     expr = expr->next_same_hash;
2169   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2170
2171   return expr;
2172 }
2173
2174 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2175    types may be mixed.  */
2176
2177 static void
2178 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2179 {
2180   rtx list, next;
2181
2182   for (list = *listp; list ; list = next)
2183     {
2184       next = XEXP (list, 1);
2185       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2186         free_EXPR_LIST_node (list);
2187       else
2188         free_INSN_LIST_node (list);
2189     }
2190
2191   *listp = NULL;
2192 }
2193
2194 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2195 static void
2196 clear_modify_mem_tables (void)
2197 {
2198   unsigned i;
2199   bitmap_iterator bi;
2200
2201   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2202     {
2203       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2204       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2205     }
2206   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2207   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2208 }
2209
2210 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2211
2212 static void
2213 free_modify_mem_tables (void)
2214 {
2215   clear_modify_mem_tables ();
2216   free (modify_mem_list);
2217   free (canon_modify_mem_list);
2218   modify_mem_list = 0;
2219   canon_modify_mem_list = 0;
2220 }
2221
2222 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2223    start of the block].  */
2224
2225 static void
2226 reset_opr_set_tables (void)
2227 {
2228   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2229      the block.  */
2230   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2231
2232   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2233      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2234      location has been modified.  */
2235   clear_modify_mem_tables ();
2236 }
2237
2238 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2239    INSN's basic block.  */
2240
2241 static int
2242 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2243 {
2244   int i, j;
2245   enum rtx_code code;
2246   const char *fmt;
2247
2248   if (x == 0)
2249     return 1;
2250
2251   code = GET_CODE (x);
2252   switch (code)
2253     {
2254     case PC:
2255     case CC0:
2256     case CONST:
2257     case CONST_INT:
2258     case CONST_DOUBLE:
2259     case CONST_VECTOR:
2260     case SYMBOL_REF:
2261     case LABEL_REF:
2262     case ADDR_VEC:
2263     case ADDR_DIFF_VEC:
2264       return 1;
2265
2266     case MEM:
2267       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2268                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2269         return 0;
2270       else
2271         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2272
2273     case REG:
2274       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2275
2276     default:
2277       break;
2278     }
2279
2280   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2281     {
2282       if (fmt[i] == 'e')
2283         {
2284           /* If we are about to do the last recursive call
2285              needed at this level, change it into iteration.
2286              This function is called enough to be worth it.  */
2287           if (i == 0)
2288             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2289
2290           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2291             return 0;
2292         }
2293       else if (fmt[i] == 'E')
2294         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2295           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2296             return 0;
2297     }
2298
2299   return 1;
2300 }
2301
2302 /* Mark things set by a CALL.  */
2303
2304 static void
2305 mark_call (rtx insn)
2306 {
2307   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2308     record_last_mem_set_info (insn);
2309 }
2310
2311 /* Mark things set by a SET.  */
2312
2313 static void
2314 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2315 {
2316   rtx dest = SET_DEST (pat);
2317
2318   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2319          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2320          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2321     dest = XEXP (dest, 0);
2322
2323   if (REG_P (dest))
2324     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2325   else if (MEM_P (dest))
2326     record_last_mem_set_info (insn);
2327
2328   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2329     mark_call (insn);
2330 }
2331
2332 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2333
2334 static void
2335 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2336 {
2337   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2338
2339   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2340     clob = XEXP (clob, 0);
2341
2342   if (REG_P (clob))
2343     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2344   else
2345     record_last_mem_set_info (insn);
2346 }
2347
2348 /* Record things set by INSN.
2349    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2350
2351 static void
2352 mark_oprs_set (rtx insn)
2353 {
2354   rtx pat = PATTERN (insn);
2355   int i;
2356
2357   if (GET_CODE (pat) == SET)
2358     mark_set (pat, insn);
2359   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2360     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2361       {
2362         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2363
2364         if (GET_CODE (x) == SET)
2365           mark_set (x, insn);
2366         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2367           mark_clobber (x, insn);
2368         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2369           mark_call (insn);
2370       }
2371
2372   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2373     mark_clobber (pat, insn);
2374   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2375     mark_call (insn);
2376 }
2377
2378 \f
2379 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2380
2381 /* Local properties of assignments.  */
2382 static sbitmap *cprop_pavloc;
2383 static sbitmap *cprop_absaltered;
2384
2385 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2386 static sbitmap *cprop_avin;
2387 static sbitmap *cprop_avout;
2388
2389 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2390    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2391
2392 static void
2393 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2394 {
2395   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2396   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2397
2398   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2399   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2400 }
2401
2402 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2403
2404 static void
2405 free_cprop_mem (void)
2406 {
2407   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2408   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2409   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2410   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2411 }
2412
2413 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2414    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2415    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2416    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2417    bit in BMAP.  */
2418
2419 static void
2420 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2421 {
2422   int i, j;
2423   basic_block bb;
2424   enum rtx_code code;
2425   reg_set *r;
2426   const char *fmt;
2427
2428   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2429      can't do it when there's no return value.  */
2430  repeat:
2431
2432   if (x == 0)
2433     return;
2434
2435   code = GET_CODE (x);
2436   switch (code)
2437     {
2438     case REG:
2439       if (set_p)
2440         {
2441           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2442             {
2443               FOR_EACH_BB (bb)
2444                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2445                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2446             }
2447           else
2448             {
2449               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2450                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2451             }
2452         }
2453       else
2454         {
2455           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2456             {
2457               FOR_EACH_BB (bb)
2458                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2459                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2460             }
2461           else
2462             {
2463               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2464                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2465             }
2466         }
2467
2468       return;
2469
2470     case MEM:
2471       if (! MEM_READONLY_P (x))
2472         {
2473           bitmap_iterator bi;
2474           unsigned bb_index;
2475
2476           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2477              do any list walking for them.  */
2478           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2479             {
2480               if (set_p)
2481                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2482               else
2483                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2484             }
2485
2486             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2487                but which do not have any calls.  */
2488             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2489                                             blocks_with_calls,
2490                                             0, bb_index, bi)
2491               {
2492                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2493
2494                 while (list_entry)
2495                   {
2496                     rtx dest, dest_addr;
2497
2498                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2499                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2500
2501                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2502                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2503                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2504
2505                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2506                                                x, rtx_addr_varies_p))
2507                       {
2508                         if (set_p)
2509                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2510                         else
2511                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2512                         break;
2513                       }
2514                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2515                   }
2516               }
2517         }
2518
2519       x = XEXP (x, 0);
2520       goto repeat;
2521
2522     case PC:
2523     case CC0: /*FIXME*/
2524     case CONST:
2525     case CONST_INT:
2526     case CONST_DOUBLE:
2527     case CONST_VECTOR:
2528     case SYMBOL_REF:
2529     case LABEL_REF:
2530     case ADDR_VEC:
2531     case ADDR_DIFF_VEC:
2532       return;
2533
2534     default:
2535       break;
2536     }
2537
2538   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2539     {
2540       if (fmt[i] == 'e')
2541         {
2542           /* If we are about to do the last recursive call
2543              needed at this level, change it into iteration.
2544              This function is called enough to be worth it.  */
2545           if (i == 0)
2546             {
2547               x = XEXP (x, i);
2548               goto repeat;
2549             }
2550
2551           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2552         }
2553       else if (fmt[i] == 'E')
2554         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2555           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2556     }
2557 }
2558
2559 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2560    propagation.  */
2561
2562 static void
2563 compute_cprop_data (void)
2564 {
2565   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2566   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2567                      cprop_avout, cprop_avin);
2568 }
2569 \f
2570 /* Copy/constant propagation.  */
2571
2572 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2573 #define MAX_USES 8
2574
2575 /* Table of uses found in an insn.
2576    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2577 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2578
2579 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2580 static int reg_use_count;
2581
2582 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2583    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2584    and contains the number of uses in the table upon exit.
2585
2586    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2587    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2588
2589 static void
2590 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2591 {
2592   int i, j;
2593   enum rtx_code code;
2594   const char *fmt;
2595   rtx x = *xptr;
2596
2597   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2598      can't do it when there's no return value.  */
2599  repeat:
2600   if (x == 0)
2601     return;
2602
2603   code = GET_CODE (x);
2604   if (REG_P (x))
2605     {
2606       if (reg_use_count == MAX_USES)
2607         return;
2608
2609       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2610       reg_use_count++;
2611     }
2612
2613   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2614
2615   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2616     {
2617       if (fmt[i] == 'e')
2618         {
2619           /* If we are about to do the last recursive call
2620              needed at this level, change it into iteration.
2621              This function is called enough to be worth it.  */
2622           if (i == 0)
2623             {
2624               x = XEXP (x, 0);
2625               goto repeat;
2626             }
2627
2628           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2629         }
2630       else if (fmt[i] == 'E')
2631         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2632           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2633     }
2634 }
2635
2636 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2637    Returns nonzero is successful.  */
2638
2639 static int
2640 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2641 {
2642   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2643   rtx src = 0;
2644   int success = 0;
2645   rtx set = single_set (insn);
2646
2647   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2648   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2649     success = 1;
2650
2651   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2652   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2653     {
2654       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2655
2656       if (src)
2657         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2658     }
2659
2660   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2661      replacement.  */
2662   if (note != 0)
2663     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2664
2665   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2666     {
2667       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2668          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2669          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2670       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2671
2672       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2673           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2674         success = 1;
2675
2676       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2677          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2678          lose information.  */
2679       if (!success && note == 0 && set != 0
2680           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2681           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2682         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2683     }
2684
2685   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2686      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2687      not to happen, because previous code ought to synthesize
2688      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2689   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2690     remove_note (insn, note);
2691
2692   return success;
2693 }
2694
2695 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2696    NULL no such set is found.  */
2697
2698 static struct expr *
2699 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2700 {
2701   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2702      use in a substitution.  */
2703   struct expr *set1 = 0;
2704
2705   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2706      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2707      need two sets like this available at the start of the block:
2708
2709        (set (reg X) (reg Y))
2710        (set (reg Y) (reg X))
2711
2712      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2713      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2714   while (1)
2715     {
2716       rtx src;
2717       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2718
2719       /* Find a set that is available at the start of the block
2720          which contains INSN.  */
2721       while (set)
2722         {
2723           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2724             break;
2725           set = next_set (regno, set);
2726         }
2727
2728       /* If no available set was found we've reached the end of the
2729          (possibly empty) copy chain.  */
2730       if (set == 0)
2731         break;
2732
2733       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2734
2735       src = SET_SRC (set->expr);
2736
2737       /* We know the set is available.
2738          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2739          have changed since the start of the block).
2740
2741          If the source operand changed, we may still use it for the next
2742          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2743
2744       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2745         set1 = set;
2746
2747       /* If the source of the set is anything except a register, then
2748          we have reached the end of the copy chain.  */
2749       if (! REG_P (src))
2750         break;
2751
2752       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2753          and see if we have an available copy into SRC.  */
2754       regno = REGNO (src);
2755     }
2756
2757   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2758      INSN.  */
2759   return set1;
2760 }
2761
2762 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2763    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2764    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2765    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2766    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2767    if a change was made.  */
2768
2769 static int
2770 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2771 {
2772   rtx new, set_src, note_src;
2773   rtx set = pc_set (jump);
2774   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2775
2776   if (note)
2777     {
2778       note_src = XEXP (note, 0);
2779       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2780         note_src = NULL_RTX;
2781     }
2782   else note_src = NULL_RTX;
2783
2784   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2785   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2786
2787   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2788      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2789   if (setcc != NULL_RTX
2790       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2791       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2792     {
2793       rtx setcc_src;
2794       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2795       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2796       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2797                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2798       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2799                                       setcc_src);
2800     }
2801   else
2802     setcc = NULL_RTX;
2803
2804   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2805
2806   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2807   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2808     return 0;
2809
2810   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2811   if (new == pc_rtx)
2812     delete_insn (jump);
2813   else
2814     {
2815       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2816          to one computed by setcc.  */
2817       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2818         return 0;
2819       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2820         {
2821           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2822              are two registers to be replaced by constants before the entire
2823              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2824              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2825              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2826              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2827              we need to attach a note to the branch itself to make this
2828              optimization work.  */
2829
2830           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2831             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2832           return 0;
2833         }
2834
2835       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2836       if (note_src)
2837         remove_note (jump, note);
2838
2839       /* If this has turned into an unconditional jump,
2840          then put a barrier after it so that the unreachable
2841          code will be deleted.  */
2842       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2843         emit_barrier_after (jump);
2844      }
2845
2846 #ifdef HAVE_cc0
2847   /* Delete the cc0 setter.  */
2848   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2849     delete_insn (setcc);
2850 #endif
2851
2852   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2853
2854   global_const_prop_count++;
2855   if (gcse_file != NULL)
2856     {
2857       fprintf (gcse_file,
2858                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2859                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2860       print_rtl (gcse_file, src);
2861       fprintf (gcse_file, "\n");
2862     }
2863   purge_dead_edges (bb);
2864
2865   return 1;
2866 }
2867
2868 static bool
2869 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2870 {
2871   rtx sset;
2872
2873   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2874      conditional branch instructions first.  */
2875   if (alter_jumps
2876       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2877       && NEXT_INSN (insn)
2878       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2879     {
2880       rtx dest = SET_DEST (sset);
2881       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2882           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2883         return 1;
2884     }
2885
2886   /* Handle normal insns next.  */
2887   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2888       && try_replace_reg (from, to, insn))
2889     return 1;
2890
2891   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2892      We're pretty specific about what we will handle in this
2893      code, we can extend this as necessary over time.
2894
2895      Right now the insn in question must look like
2896      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2897   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2898     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2899   return 0;
2900 }
2901
2902 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2903    The result is nonzero if a change was made.  */
2904
2905 static int
2906 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2907 {
2908   struct reg_use *reg_used;
2909   int changed = 0;
2910   rtx note;
2911
2912   if (!INSN_P (insn))
2913     return 0;
2914
2915   reg_use_count = 0;
2916   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2917
2918   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2919
2920   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2921   if (note)
2922     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2923
2924   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2925        reg_used++, reg_use_count--)
2926     {
2927       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2928       rtx pat, src;
2929       struct expr *set;
2930
2931       /* Ignore registers created by GCSE.
2932          We do this because ...  */
2933       if (regno >= max_gcse_regno)
2934         continue;
2935
2936       /* If the register has already been set in this block, there's
2937          nothing we can do.  */
2938       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2939         continue;
2940
2941       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2942          at the start of the block.  */
2943       set = find_avail_set (regno, insn);
2944       if (! set)
2945         continue;
2946
2947       pat = set->expr;
2948       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2949       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2950
2951       src = SET_SRC (pat);
2952
2953       /* Constant propagation.  */
2954       if (gcse_constant_p (src))
2955         {
2956           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2957             {
2958               changed = 1;
2959               global_const_prop_count++;
2960               if (gcse_file != NULL)
2961                 {
2962                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2963                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2964                   print_rtl (gcse_file, src);
2965                   fprintf (gcse_file, "\n");
2966                 }
2967               if (INSN_DELETED_P (insn))
2968                 return 1;
2969             }
2970         }
2971       else if (REG_P (src)
2972                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2973                && REGNO (src) != regno)
2974         {
2975           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2976             {
2977               changed = 1;
2978               global_copy_prop_count++;
2979               if (gcse_file != NULL)
2980                 {
2981                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2982                            regno, INSN_UID (insn));
2983                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2984                 }
2985
2986               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2987                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2988               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2989                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2990                  and made things worse.  */
2991             }
2992         }
2993     }
2994
2995   return changed;
2996 }
2997
2998 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
2999    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3000    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3001    can legitimately make replacements.  */
3002
3003 static void
3004 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3005 {
3006   rtx x = *xptr;
3007
3008   if (x == 0)
3009     return;
3010
3011   switch (GET_CODE (x))
3012     {
3013     case ZERO_EXTRACT:
3014     case SIGN_EXTRACT:
3015     case STRICT_LOW_PART:
3016       return;
3017
3018     case PRE_DEC:
3019     case PRE_INC:
3020     case POST_DEC:
3021     case POST_INC:
3022     case PRE_MODIFY:
3023     case POST_MODIFY:
3024       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3025          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3026          codes nonetheless.  */
3027       return;
3028
3029     case SUBREG:
3030       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3031          the non-written words unchanged.  */
3032       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3033         return;
3034       break;
3035
3036     default:
3037       break;
3038     }
3039
3040   find_used_regs (xptr, data);
3041 }
3042
3043 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3044    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3045
3046 static bool
3047 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3048 {
3049   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3050
3051   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3052      change the hard registers mentioned.  */
3053   if (REG_P (x)
3054       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3055           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3056               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3057     {
3058       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3059       struct elt_loc_list *l;
3060
3061       if (!val)
3062         return false;
3063       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3064         {
3065           rtx this_rtx = l->loc;
3066           rtx note;
3067
3068           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3069           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3070             continue;
3071
3072           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3073             newcnst = this_rtx;
3074           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3075               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3076                  At this point this only function parameters should have
3077                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3078                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3079                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3080               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3081                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3082             newreg = this_rtx;
3083         }
3084       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3085         {
3086           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3087              match the new register, we either have to abandon this replacement
3088              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3089              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3090              require the REG_EQUAL note there.  */
3091           bool adjusted;
3092
3093           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3094           gcc_assert (adjusted);
3095           
3096           if (gcse_file != NULL)
3097             {
3098               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3099                        REGNO (x));
3100               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3101                        INSN_UID (insn));
3102               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3103               fprintf (gcse_file, "\n");
3104             }
3105           local_const_prop_count++;
3106           return true;
3107         }
3108       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3109         {
3110           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3111           if (gcse_file != NULL)
3112             {
3113               fprintf (gcse_file,
3114                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3115                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3116               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3117             }
3118           local_copy_prop_count++;
3119           return true;
3120         }
3121     }
3122   return false;
3123 }
3124
3125 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3126    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3127    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3128    be made.  */
3129 static bool
3130 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3131 {
3132   rtx end;
3133
3134   while ((end = *libcall_sp++))
3135     {
3136       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3137
3138       if (! note)
3139         continue;
3140
3141       if (REG_P (newval))
3142         {
3143           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3144             {
3145               do
3146                 {
3147                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3148                   if (! note)
3149                     continue;
3150                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3151                     return false;
3152                 }
3153               while ((end = *libcall_sp++));
3154               return true;
3155             }
3156         }
3157       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3158       insn = end;
3159     }
3160   return true;
3161 }
3162
3163 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3164
3165 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3166    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3167    could modify the CFG.  */
3168
3169 static void
3170 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3171 {
3172   basic_block bb;
3173   rtx insn;
3174   struct reg_use *reg_used;
3175   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3176   bool changed = false;
3177
3178   cselib_init (false);
3179   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3180   *libcall_sp = 0;
3181   FOR_EACH_BB (bb)
3182     {
3183       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3184         {
3185           if (INSN_P (insn))
3186             {
3187               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3188
3189               if (note)
3190                 {
3191                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3192                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3193                 }
3194               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3195               if (note)
3196                 libcall_sp++;
3197               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3198               do
3199                 {
3200                   reg_use_count = 0;
3201                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3202                              NULL);
3203                   if (note)
3204                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3205
3206                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3207                        reg_used++, reg_use_count--)
3208                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3209                         libcall_sp))
3210                       {
3211                         changed = true;
3212                         break;
3213                       }
3214                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3215                     break;
3216                 }
3217               while (reg_use_count);
3218             }
3219           cselib_process_insn (insn);
3220         }
3221
3222       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3223          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3224       cselib_clear_table ();
3225       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3226     }
3227
3228   cselib_finish ();
3229
3230   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3231   if (changed && alter_jumps)
3232     {
3233       delete_unreachable_blocks ();
3234       free_reg_set_mem ();
3235       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3236       compute_sets ();
3237     }
3238 }
3239
3240 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3241    nonzero if a change was made.  */
3242
3243 static int
3244 cprop (int alter_jumps)
3245 {
3246   int changed;
3247   basic_block bb;
3248   rtx insn;
3249
3250   /* Note we start at block 1.  */
3251   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3252     {
3253       if (gcse_file != NULL)
3254         fprintf (gcse_file, "\n");
3255       return 0;
3256     }
3257
3258   changed = 0;
3259   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3260     {
3261       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3262          start of the block].  */
3263       reset_opr_set_tables ();
3264
3265       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3266         if (INSN_P (insn))
3267           {
3268             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3269
3270             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3271             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3272                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3273             if (! NOTE_P (insn))
3274               mark_oprs_set (insn);
3275           }
3276     }
3277
3278   if (gcse_file != NULL)
3279     fprintf (gcse_file, "\n");
3280
3281   return changed;
3282 }
3283
3284 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3285    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3286
3287    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3288    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3289    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3290    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3291    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3292    but this would require some code reorganization.  */
3293
3294 rtx
3295 fis_get_condition (rtx jump)
3296 {
3297   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3298 }
3299
3300 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3301    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3302
3303 static bool
3304 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3305 {
3306   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3307   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3308
3309   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3310      contain a signed zero.  */
3311   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3312     {
3313       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3314          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3315          the optimization can't be performed.  */
3316       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3317          always return zero for them.  */
3318       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3319         {
3320           REAL_VALUE_TYPE d;
3321           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3322           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3323             return 0;
3324         }
3325       else
3326         return 0;
3327     }
3328
3329   return gcse_constant_p (cst);
3330 }
3331
3332 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3333    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3334    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3335    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3336    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3337    basic block.  */
3338
3339 static void
3340 find_implicit_sets (void)
3341 {
3342   basic_block bb, dest;
3343   unsigned int count;
3344   rtx cond, new;
3345
3346   count = 0;
3347   FOR_EACH_BB (bb)
3348     /* Check for more than one successor.  */
3349     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3350       {
3351         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3352
3353         if (cond
3354             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3355             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3356             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3357             && implicit_set_cond_p (cond))
3358           {
3359             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3360                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3361
3362             if (dest && single_pred_p (dest)
3363                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3364               {
3365                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3366                                              XEXP (cond, 1));
3367                 implicit_sets[dest->index] = new;
3368                 if (gcse_file)
3369                   {
3370                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3371                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3372                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3373                   }
3374                 count++;
3375               }
3376           }
3377       }
3378
3379   if (gcse_file)
3380     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3381 }
3382
3383 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3384    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3385    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3386    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3387
3388 static int
3389 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3390 {
3391   int changed = 0;
3392
3393   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3394   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3395
3396   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3397
3398   /* Determine implicit sets.  */
3399   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3400   find_implicit_sets ();
3401
3402   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3403   compute_hash_table (&set_hash_table);
3404
3405   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3406   free (implicit_sets);
3407   implicit_sets = NULL;
3408
3409   if (gcse_file)
3410     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3411   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3412     {
3413       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3414       compute_cprop_data ();
3415       changed = cprop (cprop_jumps);
3416       if (bypass_jumps)
3417         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3418       free_cprop_mem ();
3419     }
3420
3421   free_hash_table (&set_hash_table);
3422
3423   if (gcse_file)
3424     {
3425       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3426                current_function_name (), pass, bytes_used);
3427       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3428                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3429       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3430                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3431     }
3432   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3433   if (changed && cprop_jumps)
3434     delete_unreachable_blocks ();
3435
3436   return changed;
3437 }
3438 \f
3439 /* Bypass conditional jumps.  */
3440
3441 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3442    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3443    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3444    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3445
3446 static int bypass_last_basic_block;
3447
3448 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3449    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3450    find_avail_set.  */
3451
3452 static struct expr *
3453 find_bypass_set (int regno, int bb)
3454 {
3455   struct expr *result = 0;
3456
3457   for (;;)
3458     {
3459       rtx src;
3460       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3461
3462       while (set)
3463         {
3464           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3465             break;
3466           set = next_set (regno, set);
3467         }
3468
3469       if (set == 0)
3470         break;
3471
3472       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3473
3474       src = SET_SRC (set->expr);
3475       if (gcse_constant_p (src))
3476         result = set;
3477
3478       if (! REG_P (src))
3479         break;
3480
3481       regno = REGNO (src);
3482     }
3483   return result;
3484 }
3485
3486
3487 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3488    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3489    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3490    function is required to check that our data flow analysis is still
3491    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3492
3493 static bool
3494 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3495 {
3496   rtx insn;
3497
3498   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3499     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3500       return true;
3501
3502   return false;
3503 }
3504
3505 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3506    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3507    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3508    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3509    Returns nonzero if a change was made.
3510
3511    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3512    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3513    these inserted insns when performing its transformations.  */
3514
3515 static int
3516 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3517 {
3518   rtx insn, note;
3519   edge e, edest;
3520   int i, change;
3521   int may_be_loop_header;
3522   unsigned removed_p;
3523   edge_iterator ei;
3524
3525   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3526
3527   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3528   reg_use_count = 0;
3529   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3530   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3531   if (note)
3532     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3533
3534   may_be_loop_header = false;
3535   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3536     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3537       {
3538         may_be_loop_header = true;
3539         break;
3540       }
3541
3542   change = 0;
3543   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3544     {
3545       removed_p = 0;
3546           
3547       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3548         {
3549           ei_next (&ei);
3550           continue;
3551         }
3552
3553       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3554       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3555         {
3556           ei_next (&ei);
3557           continue;
3558         }
3559
3560       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3561          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3562          optimizations, so prevent this.  */
3563       if (may_be_loop_header
3564           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3565         {
3566           ei_next (&ei);
3567           continue;
3568         }
3569
3570       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3571         {
3572           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3573           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3574           basic_block dest, old_dest;
3575           struct expr *set;
3576           rtx src, new;
3577
3578           if (regno >= max_gcse_regno)
3579             continue;
3580
3581           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3582
3583           if (! set)
3584             continue;
3585
3586           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3587           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3588             continue;
3589
3590           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3591
3592           if (setcc != NULL)
3593               src = simplify_replace_rtx (src,
3594                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3595                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3596
3597           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3598                                       SET_SRC (set->expr));
3599
3600           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3601              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3602              has instructions associated with it, as these insns won't
3603              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3604
3605           if (new == pc_rtx)
3606             {
3607               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3608               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3609             }
3610           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3611             {
3612               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3613               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3614               edest = find_edge (bb, dest);
3615               if (edest && edest->insns.r)
3616                 dest = NULL;
3617             }
3618           else
3619             dest = NULL;
3620
3621           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3622              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3623              edges.  */
3624
3625           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3626               && find_edge (e->src, dest))
3627             dest = NULL;
3628
3629           old_dest = e->dest;
3630           if (dest != NULL
3631               && dest != old_dest
3632               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3633             {
3634               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3635
3636               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3637                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3638               if (setcc)
3639                 {
3640                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3641                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3642                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3643                 }
3644
3645               if (gcse_file != NULL)
3646                 {
3647                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3648                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3649                            regno, INSN_UID (jump));
3650                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3651                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3652                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3653                 }
3654               change = 1;
3655               removed_p = 1;
3656               break;
3657             }
3658         }
3659       if (!removed_p)
3660         ei_next (&ei);
3661     }
3662   return change;
3663 }
3664
3665 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3666    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3667    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3668    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3669
3670    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3671
3672 static int
3673 bypass_conditional_jumps (void)
3674 {
3675   basic_block bb;
3676   int changed;
3677   rtx setcc;
3678   rtx insn;
3679   rtx dest;
3680
3681   /* Note we start at block 1.  */
3682   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3683     return 0;
3684
3685   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3686   mark_dfs_back_edges ();
3687
3688   changed = 0;
3689   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3690                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3691     {
3692       /* Check for more than one predecessor.  */
3693       if (!single_pred_p (bb))
3694         {
3695           setcc = NULL_RTX;
3696           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3697             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3698               {
3699                 if (setcc)
3700                   break;
3701                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3702                   break;
3703
3704                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3705                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3706                   setcc = insn;
3707                 else
3708                   break;
3709               }
3710             else if (JUMP_P (insn))
3711               {
3712                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3713                     && onlyjump_p (insn))
3714                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3715                 break;
3716               }
3717             else if (INSN_P (insn))
3718               break;
3719         }
3720     }
3721
3722   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3723      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3724   if (changed)
3725     commit_edge_insertions();
3726
3727   return changed;
3728 }
3729 \f
3730 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3731
3732 /* Local properties of expressions.  */
3733 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3734 static sbitmap *transp;
3735
3736 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3737    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3738    created by a calls.  */
3739 static sbitmap *transpout;
3740
3741 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3742 static sbitmap *comp;
3743
3744 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3745 static sbitmap *antloc;
3746
3747 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3748    point.  */
3749 static sbitmap *pre_optimal;
3750
3751 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3752 static sbitmap *pre_redundant;
3753
3754 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3755 static sbitmap *pre_insert_map;
3756
3757 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3758 static sbitmap *pre_delete_map;
3759
3760 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3761 static struct edge_list *edge_list;
3762
3763 /* Redundant insns.  */
3764 static sbitmap pre_redundant_insns;
3765
3766 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3767
3768 static void
3769 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3770 {
3771   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3772   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3773   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3774
3775   pre_optimal = NULL;
3776   pre_redundant = NULL;
3777   pre_insert_map = NULL;
3778   pre_delete_map = NULL;
3779   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3780
3781   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3782 }
3783
3784 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3785
3786 static void
3787 free_pre_mem (void)
3788 {
3789   sbitmap_vector_free (transp);
3790   sbitmap_vector_free (comp);
3791
3792   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3793
3794   if (pre_optimal)
3795     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3796   if (pre_redundant)
3797     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3798   if (pre_insert_map)
3799     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3800   if (pre_delete_map)
3801     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3802
3803   transp = comp = NULL;
3804   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3805 }
3806
3807 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3808
3809 static void
3810 compute_pre_data (void)
3811 {
3812   sbitmap trapping_expr;
3813   basic_block bb;
3814   unsigned int ui;
3815
3816   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3817   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3818
3819   /* Collect expressions which might trap.  */
3820   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3821   sbitmap_zero (trapping_expr);
3822   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3823     {
3824       struct expr *e;
3825       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3826         if (may_trap_p (e->expr))
3827           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3828     }
3829
3830   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3831
3832      ~(TRANSP | COMP)
3833   */
3834
3835   FOR_EACH_BB (bb)
3836     {
3837       edge e;
3838       edge_iterator ei;
3839
3840       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3841          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3842          place the instruction on the edge.  So make them neither
3843          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3844       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3845         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3846           {
3847             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3848             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3849             break;
3850           }
3851
3852       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3853       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3854     }
3855
3856   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3857                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3858   sbitmap_vector_free (antloc);
3859   antloc = NULL;
3860   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3861   ae_kill = NULL;
3862   sbitmap_free (trapping_expr);
3863 }
3864 \f
3865 /* PRE utilities */
3866
3867 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3868    block BB.
3869
3870    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3871    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3872
3873    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3874    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3875    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3876    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3877    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3878    the closest such expression.  */
3879
3880 static int
3881 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3882 {
3883   edge pred;
3884   edge_iterator ei;
3885   
3886   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3887     {
3888       basic_block pred_bb = pred->src;
3889
3890       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3891           /* Has predecessor has already been visited?  */
3892           || visited[pred_bb->index])
3893         ;/* Nothing to do.  */
3894
3895       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3896       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3897         {
3898           /* Is this the occurrence we're looking for?
3899              Note that there's only one generating occurrence per block
3900              so we just need to check the block number.  */
3901           if (occr_bb == pred_bb)
3902             return 1;
3903
3904           visited[pred_bb->index] = 1;
3905         }
3906       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3907       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3908         visited[pred_bb->index] = 1;
3909
3910       /* Neither gen nor kill.  */
3911       else
3912         {
3913           visited[pred_bb->index] = 1;
3914           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3915             return 1;
3916         }
3917     }
3918
3919   /* All paths have been checked.  */
3920   return 0;
3921 }
3922
3923 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3924    memory allocated for that function is returned.  */
3925
3926 static int
3927 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3928 {
3929   int rval;
3930   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3931
3932   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3933
3934   free (visited);
3935   return rval;
3936 }
3937 \f
3938
3939 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3940    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3941    the value of BB.  */
3942
3943 static rtx
3944 process_insert_insn (struct expr *expr)
3945 {
3946   rtx reg = expr->reaching_reg;
3947   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3948   rtx pat;
3949
3950   start_sequence ();
3951
3952   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3953      just copy it to a register.  */
3954   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3955     emit_move_insn (reg, exp);
3956
3957   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3958      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3959      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3960   else
3961     {
3962       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3963
3964       if (insn_invalid_p (insn))
3965         gcc_unreachable ();
3966     }
3967   
3968
3969   pat = get_insns ();
3970   end_sequence ();
3971
3972   return pat;
3973 }
3974
3975 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3976
3977    This is used by both the PRE and code hoisting.
3978
3979    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3980    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3981    no sense for code hoisting.  */
3982
3983 static void
3984 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3985 {
3986   rtx insn = BB_END (bb);
3987   rtx new_insn;
3988   rtx reg = expr->reaching_reg;
3989   int regno = REGNO (reg);
3990   rtx pat, pat_end;
3991
3992   pat = process_insert_insn (expr);
3993   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3994
3995   pat_end = pat;
3996   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3997     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3998
3999   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4000      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4001      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4002
4003   if (JUMP_P (insn)
4004       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4005           && (!single_succ_p (bb)
4006               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4007     {
4008 #ifdef HAVE_cc0
4009       rtx note;
4010 #endif
4011       /* It should always be the case that we can put these instructions
4012          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4013          Check this.  */
4014       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4015                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4016                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4017
4018       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4019          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4020          the new instruction just before the tablejump.  */
4021       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4022           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4023         insn = prev_real_insn (insn);
4024
4025 #ifdef HAVE_cc0
4026       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4027          if cc0 isn't set.  */
4028       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4029       if (note)
4030         insn = XEXP (note, 0);
4031       else
4032         {
4033           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4034           if (maybe_cc0_setter
4035               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4036               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4037             insn = maybe_cc0_setter;
4038         }
4039 #endif
4040       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4041       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4042     }
4043
4044   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4045      of exception handling.  */
4046   else if (CALL_P (insn)
4047            && (!single_succ_p (bb)
4048                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4049     {
4050       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4051          we search backward and place the instructions before the first
4052          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4053          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4054
4055          It should always be the case that we can put these instructions
4056          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4057          Check this.  */
4058
4059       gcc_assert (!pre
4060                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4061                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4062
4063       /* Since different machines initialize their parameter registers
4064          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4065          parameter registers.  */
4066       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4067
4068       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4069          before the first parameter load.
4070
4071          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4072          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4073          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4074          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4075          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4076       while (LABEL_P (insn)
4077              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4078         insn = NEXT_INSN (insn);
4079
4080       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4081     }
4082   else
4083     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4084
4085   while (1)
4086     {
4087       if (INSN_P (pat))
4088         {
4089           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4090           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4091         }
4092       if (pat == pat_end)
4093         break;
4094       pat = NEXT_INSN (pat);
4095     }
4096
4097   gcse_create_count++;
4098
4099   if (gcse_file)
4100     {
4101       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4102                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4103       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4104                expr->bitmap_index, regno);
4105     }
4106 }
4107
4108 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4109    the expressions fully redundant.  */
4110
4111 static int
4112 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4113 {
4114   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4115   sbitmap *inserted;
4116
4117   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4118      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4119
4120   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4121   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4122   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4123   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4124
4125   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4126     {
4127       int indx;
4128       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4129
4130       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4131         {
4132           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4133
4134           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4135             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4136               {
4137                 struct expr *expr = index_map[j];
4138                 struct occr *occr;
4139
4140                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4141                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4142                   {
4143                     if (! occr->deleted_p)
4144                       continue;
4145
4146                     /* Insert this expression on this edge if it would
4147                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4148                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4149                       {
4150                         rtx insn;
4151                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4152
4153                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4154                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4155                            the previous block. There are several alternatives
4156                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4157                            handling this situation.  This one is easiest for
4158                            now.  */
4159
4160                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4161                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4162                         else
4163                           {
4164                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4165                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4166                           }
4167
4168                         if (gcse_file)
4169                           {
4170                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4171                                      bb->index,
4172                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4173                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4174                                      expr->bitmap_index);
4175                           }
4176
4177                         update_ld_motion_stores (expr);
4178                         SET_BIT (inserted[e], j);
4179                         did_insert = 1;
4180                         gcse_create_count++;
4181                       }
4182                   }
4183               }
4184         }
4185     }
4186
4187   sbitmap_vector_free (inserted);
4188   return did_insert;
4189 }
4190
4191 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4192    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4193      reaching_reg <- old_reg
4194    it's better to do the following:
4195      reaching_reg <- expr
4196      old_reg      <- reaching_reg
4197    because this way copy propagation can discover additional PRE
4198    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4199    When "expr" is a store, i.e.
4200    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4201      reaching_reg <- old_reg
4202    it's better to add it before as follows:
4203      reaching_reg <- old_reg
4204      MEM          <- reaching_reg.  */
4205
4206 static void
4207 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4208 {
4209   rtx reg = expr->reaching_reg;
4210   int regno = REGNO (reg);
4211   int indx = expr->bitmap_index;
4212   rtx pat = PATTERN (insn);
4213   rtx set, new_insn;
4214   rtx old_reg;
4215   int i;
4216
4217   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4218   switch (GET_CODE (pat))
4219     {
4220     case SET:
4221       set = pat;
4222       break;
4223
4224     case PARALLEL:
4225       /* Search through the parallel looking for the set whose
4226          source was the expression that we're interested in.  */
4227       set = NULL_RTX;
4228       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4229         {
4230           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4231           if (GET_CODE (x) == SET
4232               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4233             {
4234               set = x;
4235               break;
4236             }
4237         }
4238       break;
4239
4240     default:
4241       gcc_unreachable ();
4242     }
4243
4244   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4245     {
4246       old_reg = SET_DEST (set);
4247       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4248       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4249         {
4250           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4251           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4252
4253           /* Keep register set table up to date.  */
4254           record_one_set (regno, insn);
4255         }
4256       else
4257         {
4258           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4259           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4260
4261           /* Keep register set table up to date.  */
4262           record_one_set (regno, new_insn);
4263         }
4264     }
4265   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4266     {
4267       old_reg = SET_SRC (set);
4268       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4269
4270       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4271       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4272         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4273       else
4274         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4275
4276       /* Keep register set table up to date.  */
4277       record_one_set (regno, new_insn);
4278     }
4279
4280   gcse_create_count++;
4281
4282   if (gcse_file)
4283     fprintf (gcse_file,
4284              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4285               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4286               INSN_UID (insn), regno);
4287 }
4288
4289 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4290    to `reaching_reg'.  */
4291
4292 static void
4293 pre_insert_copies (void)
4294 {
4295   unsigned int i, added_copy;
4296   struct expr *expr;
4297   struct occr *occr;
4298   struct occr *avail;
4299
4300   /* For each available expression in the table, copy the result to
4301      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4302
4303      ??? The current algorithm is rather brute force.
4304      Need to do some profiling.  */
4305
4306   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4307     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4308       {
4309         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4310            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4311            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4312            deleted.  This test also avoids further processing if the
4313            expression wasn't deleted anywhere.  */
4314         if (expr->reaching_reg == NULL)
4315           continue;
4316
4317         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4318         added_copy = 0;
4319
4320         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4321           {
4322             if (! occr->deleted_p)
4323               continue;
4324
4325             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4326               {
4327                 rtx insn = avail->insn;
4328
4329                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4330                 if (avail->copied_p)
4331                   continue;
4332
4333                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4334                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4335                   continue;
4336
4337                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4338                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4339                                                expr,
4340                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4341                   continue;
4342
4343                 added_copy = 1;
4344
4345                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4346                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4347                 avail->copied_p = 1;
4348               }
4349           }
4350
4351           if (added_copy)
4352             update_ld_motion_stores (expr);
4353       }
4354 }
4355
4356 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4357    in INSN.  */
4358 static rtx
4359 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4360 {
4361   rtx new;
4362   rtx set = single_set (insn), set2;
4363   rtx note;
4364   rtx eqv;
4365
4366   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4367      we've verified to be valid.  */
4368
4369   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4370
4371   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4372   set2 = single_set (new);
4373   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4374     return new;
4375   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4376     eqv = XEXP (note, 0);
4377   else
4378     eqv = SET_SRC (set);
4379
4380   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4381
4382   return new;
4383 }
4384
4385 /* Delete redundant computations.
4386    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4387    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4388    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4389
4390    Returns nonzero if a change is made.  */
4391
4392 static int
4393 pre_delete (void)
4394 {
4395   unsigned int i;
4396   int changed;
4397   struct expr *expr;
4398   struct occr *occr;
4399
4400   changed = 0;
4401   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4402     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4403          expr != NULL;
4404          expr = expr->next_same_hash)
4405       {
4406         int indx = expr->bitmap_index;
4407
4408         /* We only need to search antic_occr since we require
4409            ANTLOC != 0.  */
4410
4411         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4412           {
4413             rtx insn = occr->insn;
4414             rtx set;
4415             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4416
4417             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4418             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4419                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4420               {
4421                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4422                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4423                    the mode of the original destination pseudo.  */
4424                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4425                   expr->reaching_reg
4426                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4427
4428                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4429                 delete_insn (insn);
4430                 occr->deleted_p = 1;
4431                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4432                 changed = 1;
4433                 gcse_subst_count++;
4434
4435                 if (gcse_file)
4436                   {
4437                     fprintf (gcse_file,
4438                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4439                                INSN_UID (insn), indx);
4440                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4441                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4442                   }
4443               }
4444           }
4445       }
4446
4447   return changed;
4448 }
4449
4450 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4451    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4452    has been done.
4453
4454    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4455    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4456    Compiler Design and Implementation.
4457
4458    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4459    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4460    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4461    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4462    through the block.
4463
4464    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4465    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4466    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4467    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4468    redundancies.  */
4469
4470 static int
4471 pre_gcse (void)
4472 {
4473   unsigned int i;
4474   int did_insert, changed;
4475   struct expr **index_map;
4476   struct expr *expr;
4477
4478   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4479      hash table entry.  */
4480
4481   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4482   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4483     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4484       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4485
4486   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4487   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4488   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4489
4490   /* Delete the redundant insns first so that
4491      - we know what register to use for the new insns and for the other
4492        ones with reaching expressions
4493      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4494
4495   changed = pre_delete ();
4496
4497   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4498
4499   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4500      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4501   pre_insert_copies ();
4502   if (did_insert)
4503     {
4504       commit_edge_insertions ();
4505       changed = 1;
4506     }
4507
4508   free (index_map);
4509   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4510   return changed;
4511 }
4512
4513 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4514
4515    Return nonzero if a change was made.  */
4516
4517 static int
4518 one_pre_gcse_pass (int pass)
4519 {
4520   int changed = 0;
4521
4522   gcse_subst_count = 0;
4523   gcse_create_count = 0;
4524
4525   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4526   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4527   if (flag_gcse_lm)
4528     compute_ld_motion_mems ();
4529
4530   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4531   trim_ld_motion_mems ();
4532   if (gcse_file)
4533     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4534
4535   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4536     {
4537       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4538       compute_pre_data ();
4539       changed |= pre_gcse ();
4540       free_edge_list (edge_list);
4541       free_pre_mem ();
4542     }
4543
4544   free_ldst_mems ();
4545   remove_fake_exit_edges ();
4546   free_hash_table (&expr_hash_table);
4547
4548   if (gcse_file)
4549     {
4550       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4551                current_function_name (), pass, bytes_used);
4552       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4553                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4554     }
4555
4556   return changed;
4557 }
4558 \f
4559 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4560    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4561    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4562    because the following loop optimization pass requires them.  */
4563
4564 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4565    could probably share code here.  */
4566
4567 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4568    then we would not need to do this here, because jump would add the
4569    necessary REG_LABEL notes.  */
4570
4571 static void
4572 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4573 {
4574   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4575   int i, j;
4576   const char *fmt;
4577
4578   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4579     {
4580       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4581          avoid flow generating (slightly) worse code.
4582
4583          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4584          mark_jump_label for additional information).  */
4585
4586       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4587                                             REG_NOTES (insn));
4588       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4589         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4590       return;
4591     }
4592
4593   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4594     {
4595       if (fmt[i] == 'e')
4596         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4597       else if (fmt[i] == 'E')
4598         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4599           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4600     }
4601 }
4602
4603 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4604
4605    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4606    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4607    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4608    non-local labels and exceptions.
4609
4610    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4611    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4612    it should be possible with exception handling, since we still have
4613    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4614    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4615
4616 static void
4617 compute_transpout (void)
4618 {
4619   basic_block bb;
4620   unsigned int i;
4621   struct expr *expr;
4622
4623   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4624
4625   FOR_EACH_BB (bb)
4626     {
4627       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4628          end in call instructions for reasons other than abnormal
4629          control flow.  */
4630       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4631         continue;
4632
4633       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4634         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4635           if (MEM_P (expr->expr))
4636             {
4637               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4638                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4639                 continue;
4640
4641               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4642                  analysis to determine if this mem is actually killed
4643                  by this call.  */
4644               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4645             }
4646     }
4647 }
4648
4649 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4650
4651 /* Very busy expressions.  */
4652 static sbitmap *hoist_vbein;
4653 static sbitmap *hoist_vbeout;
4654
4655 /* Hoistable expressions.  */
4656 static sbitmap *hoist_exprs;
4657
4658 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4659    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4660    more effective than the tail merging code in jump.c.
4661
4662    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4663    code hoisting.  It would be nice.  */
4664
4665 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4666
4667 static void
4668 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4669 {
4670   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4671   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4672   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4673
4674   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4675   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4676   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4677   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4678 }
4679
4680 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4681
4682 static void
4683 free_code_hoist_mem (void)
4684 {
4685   sbitmap_vector_free (antloc);
4686   sbitmap_vector_free (transp);
4687   sbitmap_vector_free (comp);
4688
4689   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4690   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4691   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4692   sbitmap_vector_free (transpout);
4693
4694   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4695 }
4696
4697 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4698
4699    An expression is very busy if all paths from a given point
4700    compute the expression.  */
4701
4702 static void
4703 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4704 {
4705   int changed, passes;
4706   basic_block bb;
4707
4708   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4709   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4710
4711   passes = 0;
4712   changed = 1;
4713
4714   while (changed)
4715     {
4716       changed = 0;
4717
4718       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4719          the convergence.  */
4720       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4721         {
4722           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4723                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4724           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4725             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4726         }
4727
4728       passes++;
4729     }
4730
4731   if (gcse_file)
4732     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4733 }
4734
4735 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4736
4737 static void
4738 compute_code_hoist_data (void)
4739 {
4740   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4741   compute_transpout ();
4742   compute_code_hoist_vbeinout ();
4743   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4744   if (gcse_file)
4745     fprintf (gcse_file, "\n");
4746 }
4747
4748 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4749    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4750
4751    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4752    to me that the expression must either be computed or transparent in
4753    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4754    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4755    the expression wasn't a loop invariant.
4756
4757    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4758    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4759    paths.  */
4760
4761 static int
4762 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4763 {
4764   edge pred;
4765   edge_iterator ei;
4766   int visited_allocated_locally = 0;
4767
4768
4769   if (visited == NULL)
4770     {
4771       visited_allocated_locally = 1;
4772       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4773     }
4774
4775   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4776     {
4777       basic_block pred_bb = pred->src;
4778
4779       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4780         break;
4781       else if (pred_bb == expr_bb)
4782         continue;
4783       else if (visited[pred_bb->index])
4784         continue;
4785
4786       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4787       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4788         break;
4789       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4790         break;
4791
4792       /* Not killed.  */
4793       else
4794         {
4795           visited[pred_bb->index] = 1;
4796           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4797                                            pred_bb, visited))
4798             break;
4799         }
4800     }
4801   if (visited_allocated_locally)
4802     free (visited);
4803
4804   return (pred == NULL);
4805 }
4806 \f
4807 /* Actually perform code hoisting.  */
4808
4809 static void
4810 hoist_code (void)
4811 {
4812   basic_block bb, dominated;
4813   basic_block *domby;
4814   unsigned int domby_len;
4815   unsigned int i,j;
4816   struct expr **index_map;
4817   struct expr *expr;
4818
4819   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4820
4821   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4822      hash table entry.  */
4823
4824   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4825   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4826     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4827       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4828
4829   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4830      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4831   FOR_EACH_BB (bb)
4832     {
4833       int found = 0;
4834       int insn_inserted_p;
4835
4836       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4837       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4838          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4839       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4840         {
4841           int hoistable = 0;
4842
4843           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4844               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4845             {
4846               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4847                  we look at every block BB dominates to see if it
4848                  computes the expression.  */
4849               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4850                 {
4851                   dominated = domby[j];
4852                   /* Ignore self dominance.  */
4853                   if (bb == dominated)
4854                     continue;
4855                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4856                      the busy expression and whether or not moving that
4857                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4858                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4859                     continue;
4860
4861                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4862                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4863
4864                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4865                      from a dominated block into BB.  */
4866                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4867                     hoistable++;
4868                 }
4869
4870               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4871                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4872                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4873                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4874                  allocation.  One could increase this value to try harder
4875                  to avoid any possible code expansion due to register
4876                  allocation issues; however experiments have shown that
4877                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4878                  from two successors, so raising this threshold is likely
4879                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4880               if (hoistable > 1)
4881                 {
4882                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4883                   found = 1;
4884                 }
4885             }
4886         }
4887       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4888       if (! found)
4889         {
4890           free (domby);
4891         continue;
4892         }
4893
4894       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4895       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4896         {
4897           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4898              note when we've inserted it.  */
4899           insn_inserted_p = 0;
4900
4901           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4902           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4903             {
4904               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4905                  we look at every block BB dominates to see if it
4906                  computes the expression.  */
4907               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4908                 {
4909                   dominated = domby[j];
4910                   /* Ignore self dominance.  */
4911                   if (bb == dominated)
4912                     continue;
4913
4914                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4915                      the busy expression and whether or not moving that
4916                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4917                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4918                     continue;
4919
4920                   /* The expression is computed in the dominated block and
4921                      it would be safe to compute it at the start of the
4922                      dominated block.  Now we have to determine if the
4923                      expression would reach the dominated block if it was
4924                      placed at the end of BB.  */
4925                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4926                     {
4927                       struct expr *expr = index_map[i];
4928                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4929                       rtx insn;
4930                       rtx set;
4931
4932                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4933                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4934                         occr = occr->next;
4935
4936                       gcc_assert (occr);
4937                       insn = occr->insn;
4938                       set = single_set (insn);
4939                       gcc_assert (set);
4940
4941                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4942                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4943                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4944                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4945                         expr->reaching_reg
4946                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4947
4948                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4949                       delete_insn (insn);
4950                       occr->deleted_p = 1;
4951                       if (!insn_inserted_p)
4952                         {
4953                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4954                           insn_inserted_p = 1;
4955                         }
4956                     }
4957                 }
4958             }
4959         }
4960       free (domby);
4961     }
4962
4963   free (index_map);
4964 }
4965
4966 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4967
4968    Return nonzero if a change was made.  */
4969
4970 static int
4971 one_code_hoisting_pass (void)
4972 {
4973   int changed = 0;
4974
4975   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4976   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4977   if (gcse_file)
4978     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4979
4980   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4981     {
4982       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4983       compute_code_hoist_data ();
4984       hoist_code ();
4985       free_code_hoist_mem ();
4986     }
4987
4988   free_hash_table (&expr_hash_table);
4989
4990   return changed;
4991 }
4992 \f
4993 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4994     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4995     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4996
4997             int i;
4998             float a[10];
4999
5000             void foo(float scale)
5001             {
5002               for (i=0; i<10; i++)
5003                 a[i] *= scale;
5004             }
5005
5006     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5007     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5008     of the loop.
5009
5010       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5011     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5012     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5013
5014       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5015     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5016     in the loop.  */
5017
5018 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5019    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5020
5021 static struct ls_expr *
5022 ldst_entry (rtx x)
5023 {
5024   int do_not_record_p = 0;
5025   struct ls_expr * ptr;
5026   unsigned int hash;
5027
5028   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5029                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5030
5031   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5032     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5033       return ptr;
5034
5035   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5036
5037   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5038   ptr->expr         = NULL;
5039   ptr->pattern      = x;
5040   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5041   ptr->loads        = NULL_RTX;
5042   ptr->stores       = NULL_RTX;
5043   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5044   ptr->invalid      = 0;
5045   ptr->index        = 0;
5046   ptr->hash_index   = hash;
5047   pre_ldst_mems     = ptr;
5048
5049   return ptr;
5050 }
5051
5052 /* Free up an individual ldst entry.  */
5053
5054 static void
5055 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5056 {
5057   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5058   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5059
5060   free (ptr);
5061 }
5062
5063 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5064
5065 static void
5066 free_ldst_mems (void)
5067 {
5068   while (pre_ldst_mems)
5069     {
5070       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5071
5072       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5073
5074       free_ldst_entry (tmp);
5075     }
5076
5077   pre_ldst_mems = NULL;
5078 }
5079
5080 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5081
5082 static void
5083 print_ldst_list (FILE * file)
5084 {
5085   struct ls_expr * ptr;
5086
5087   fprintf (file, "LDST list: \n");
5088
5089   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5090     {
5091       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5092
5093       print_rtl (file, ptr->pattern);
5094
5095       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5096
5097       if (ptr->loads)
5098         print_rtl (file, ptr->loads);
5099       else
5100         fprintf (file, "(nil)");
5101
5102       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5103
5104       if (ptr->stores)
5105         print_rtl (file, ptr->stores);
5106       else
5107         fprintf (file, "(nil)");
5108
5109       fprintf (file, "\n\n");
5110     }
5111
5112   fprintf (file, "\n");
5113 }
5114
5115 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5116
5117 static struct ls_expr *
5118 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5119 {
5120   struct ls_expr * ptr;
5121
5122   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5123     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5124       return ptr;
5125
5126   return NULL;
5127 }
5128
5129 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5130
5131 static int
5132 enumerate_ldsts (void)
5133 {
5134   struct ls_expr * ptr;
5135   int n = 0;
5136
5137   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5138     ptr->index = n++;
5139
5140   return n;
5141 }
5142
5143 /* Return first item in the list.  */
5144
5145 static inline struct ls_expr *
5146 first_ls_expr (void)
5147 {
5148   return pre_ldst_mems;
5149 }
5150
5151 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5152
5153 static inline struct ls_expr *
5154 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5155 {
5156   return ptr->next;
5157 }
5158 \f
5159 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5160
5161 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5162    side effects. These are the types of loads we consider for the
5163    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5164
5165 static int
5166 simple_mem (rtx x)
5167 {
5168   if (! MEM_P (x))
5169     return 0;
5170
5171   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5172     return 0;
5173
5174   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5175     return 0;
5176
5177   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5178      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5179      continue.  */
5180   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5181     return 0;
5182
5183   if (side_effects_p (x))
5184     return 0;
5185
5186   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5187   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5188     return 0;
5189
5190   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5191     return 0;
5192
5193   return 1;
5194 }
5195
5196 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5197    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5198    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5199    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5200    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5201    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5202    fix it up.  */
5203
5204 static void
5205 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5206 {
5207   const char * fmt;
5208   int i, j;
5209   struct ls_expr * ptr;
5210
5211   /* Invalidate it in the list.  */
5212   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5213     {
5214       ptr = ldst_entry (x);
5215       ptr->invalid = 1;
5216     }
5217
5218   /* Recursively process the insn.  */
5219   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5220
5221   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5222     {
5223       if (fmt[i] == 'e')
5224         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5225       else if (fmt[i] == 'E')
5226         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5227           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5228     }
5229 }
5230
5231 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5232    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5233    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5234    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5235    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5236    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5237    later.  */
5238
5239 static void
5240 compute_ld_motion_mems (void)
5241 {
5242   struct ls_expr * ptr;
5243   basic_block bb;
5244   rtx insn;
5245
5246   pre_ldst_mems = NULL;
5247
5248   FOR_EACH_BB (bb)
5249     {
5250       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5251         {
5252           if (INSN_P (insn))
5253             {
5254               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5255                 {
5256                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5257                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5258
5259                   /* Check for a simple LOAD...  */
5260                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5261                     {
5262                       ptr = ldst_entry (src);
5263                       if (REG_P (dest))
5264                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5265                       else
5266                         ptr->invalid = 1;
5267                     }
5268                   else
5269                     {
5270                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5271                       invalidate_any_buried_refs (src);
5272                     }
5273
5274                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5275                      will block any movement we might do later. We only care
5276                      about this exact pattern since those are the only
5277                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5278                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5279                     {
5280                       ptr = ldst_entry (dest);
5281
5282                       if (! MEM_P (src)
5283                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5284                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5285                              returns 0 for all REGs.  */
5286                           && can_assign_to_reg_p (src))
5287                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5288                       else
5289                         ptr->invalid = 1;
5290                     }
5291                 }
5292               else
5293                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5294             }
5295         }
5296     }
5297 }
5298
5299 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5300    expression list for pre gcse.  */
5301
5302 static void
5303 trim_ld_motion_mems (void)
5304 {
5305   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5306   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5307
5308   while (ptr != NULL)
5309     {
5310       struct expr * expr;
5311
5312       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5313       if (! ptr->invalid)
5314         {
5315           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5316           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5317
5318           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5319                expr != NULL;
5320                expr = expr->next_same_hash)
5321             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5322               break;
5323         }
5324       else
5325         expr = (struct expr *) 0;
5326
5327       if (expr)
5328         {
5329           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5330           ptr->expr = expr;
5331           last = & ptr->next;
5332           ptr = ptr->next;
5333         }
5334       else
5335         {
5336           *last = ptr->next;
5337           free_ldst_entry (ptr);
5338           ptr = * last;
5339         }
5340     }
5341
5342   /* Show the world what we've found.  */
5343   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5344     print_ldst_list (gcse_file);
5345 }
5346
5347 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5348    a reaching register, and update any stores that are needed if
5349    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5350    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5351    the reaching register into the store location. These keeps the
5352    correct value in the reaching register for the loads.  */
5353
5354 static void
5355 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5356 {
5357   struct ls_expr * mem_ptr;
5358
5359   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5360     {
5361       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5362          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5363          dead and should be eliminated later.  */
5364
5365       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5366          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5367          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5368          (set reg expr) in that insn.  */
5369       rtx list = mem_ptr->stores;
5370
5371       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5372         {
5373           rtx insn = XEXP (list, 0);
5374           rtx pat = PATTERN (insn);
5375           rtx src = SET_SRC (pat);
5376           rtx reg = expr->reaching_reg;
5377           rtx copy, new;
5378
5379           /* If we've already copied it, continue.  */
5380           if (expr->reaching_reg == src)
5381             continue;
5382
5383           if (gcse_file)
5384             {
5385               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5386               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5387               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5388               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5389               fprintf (gcse_file, "\n");
5390             }
5391
5392           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5393           new = emit_insn_before (copy, insn);
5394           record_one_set (REGNO (reg), new);
5395           SET_SRC (pat) = reg;
5396
5397           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5398           INSN_CODE (insn) = -1;
5399           gcse_create_count++;
5400         }
5401     }
5402 }
5403 \f
5404 /* Store motion code.  */
5405
5406 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5407 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5408 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5409
5410 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5411    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5412 static int * regvec;
5413
5414 /* And current insn, for the same routine.  */
5415 static rtx compute_store_table_current_insn;
5416
5417 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5418 static sbitmap * st_antloc;
5419
5420 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5421 static int num_stores;
5422
5423 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5424    note_stores.  */
5425
5426 static void
5427 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5428               void *data)
5429 {
5430   sbitmap bb_reg = data;
5431
5432   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5433     dest = SUBREG_REG (dest);
5434
5435   if (REG_P (dest))
5436     {
5437       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5438       if (bb_reg)
5439         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5440     }
5441 }
5442
5443 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5444    note_stores.  */
5445
5446 static void
5447 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5448               void *data)
5449 {
5450   int *dead_vec = data;
5451
5452   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5453     dest = SUBREG_REG (dest);
5454
5455   if (REG_P (dest) &&
5456       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5457     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5458 }
5459
5460 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5461    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5462
5463 static bool
5464 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5465 {
5466   rtx reg;
5467
5468   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5469     {
5470       reg = XEXP (x, 0);
5471       if (regs_set[REGNO(reg)])
5472         return false;
5473     }
5474
5475   return true;
5476 }
5477
5478 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5479 static rtx
5480 extract_mentioned_regs (rtx x)
5481 {
5482   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5483 }
5484
5485 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5486    registers.  */
5487 static rtx
5488 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5489 {
5490   int i;
5491   enum rtx_code code;
5492   const char * fmt;
5493
5494   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5495  repeat:
5496
5497   if (x == 0)
5498     return accum;
5499
5500   code = GET_CODE (x);
5501   switch (code)
5502     {
5503     case REG:
5504       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5505
5506     case MEM:
5507       x = XEXP (x, 0);
5508       goto repeat;
5509
5510     case PRE_DEC:
5511     case PRE_INC:
5512     case POST_DEC:
5513     case POST_INC:
5514       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5515       gcc_unreachable ();
5516
5517     case PC:
5518     case CC0: /*FIXME*/
5519     case CONST:
5520     case CONST_INT:
5521     case CONST_DOUBLE:
5522     case CONST_VECTOR:
5523     case SYMBOL_REF:
5524     case LABEL_REF:
5525     case ADDR_VEC:
5526     case ADDR_DIFF_VEC:
5527       return accum;
5528
5529     default:
5530       break;
5531     }
5532
5533   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5534   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5535
5536   for (; i >= 0; i--)
5537     {
5538       if (fmt[i] == 'e')
5539         {
5540           rtx tem = XEXP (x, i);
5541
5542           /* If we are about to do the last recursive call
5543              needed at this level, change it into iteration.  */
5544           if (i == 0)
5545             {
5546               x = tem;
5547               goto repeat;
5548             }
5549
5550           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5551         }
5552       else if (fmt[i] == 'E')
5553         {
5554           int j;
5555
5556           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5557             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5558         }
5559     }
5560
5561   return accum;
5562 }
5563
5564 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5565    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5566    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5567    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5568    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5569
5570    The results are stored this way:
5571
5572    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5573    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5574       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5575       expression of this type may be anticipatable
5576    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5577       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5578    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5579       available is stored in reaching_reg.
5580
5581    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5582    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5583    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5584    */
5585
5586 static void
5587 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5588 {
5589   struct ls_expr * ptr;
5590   rtx dest, set, tmp;
5591   int check_anticipatable, check_available;
5592   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5593
5594   set = single_set (insn);
5595   if (!set)
5596     return;
5597
5598   dest = SET_DEST (set);
5599
5600   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5601       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5602     return;
5603
5604   if (side_effects_p (dest))
5605     return;
5606
5607   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5608      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5609      continue.  */
5610   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5611     return;
5612
5613   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5614      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5615   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5616     return;
5617
5618   ptr = ldst_entry (dest);
5619   if (!ptr->pattern_regs)
5620     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5621
5622   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5623      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5624   check_anticipatable = 0;
5625   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5626     check_anticipatable = 1;
5627   else
5628     {
5629       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5630       if (tmp != NULL_RTX
5631           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5632         check_anticipatable = 1;
5633     }
5634   if (check_anticipatable)
5635     {
5636       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5637         tmp = NULL_RTX;
5638       else
5639         tmp = insn;
5640       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5641                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5642     }
5643
5644   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5645      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5646      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5647   check_available = 0;
5648   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5649     check_available = 1;
5650   else
5651     {
5652       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5653       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5654         check_available = 1;
5655     }
5656   if (check_available)
5657     {
5658       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5659          failed last time.  */
5660       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5661         {
5662           for (tmp = BB_END (bb);
5663                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5664                tmp = PREV_INSN (tmp))
5665             continue;
5666           if (tmp == insn)
5667             check_available = 0;
5668         }
5669       else
5670         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5671                                               bb, regs_set_after,
5672                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5673     }
5674   if (!check_available)
5675     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5676 }
5677
5678 /* Find available and anticipatable stores.  */
5679
5680 static int
5681 compute_store_table (void)
5682 {
5683   int ret;
5684   basic_block bb;
5685   unsigned regno;
5686   rtx insn, pat, tmp;
5687   int *last_set_in, *already_set;
5688   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5689
5690   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5691
5692   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5693                                                        max_gcse_regno);
5694   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5695   pre_ldst_mems = 0;
5696   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5697   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5698
5699   /* Find all the stores we care about.  */
5700   FOR_EACH_BB (bb)
5701     {
5702       /* First compute the registers set in this block.  */
5703       regvec = last_set_in;
5704
5705       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5706         {
5707           if (! INSN_P (insn))
5708             continue;
5709
5710           if (CALL_P (insn))
5711             {
5712               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5713                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5714                   {
5715                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5716                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5717                   }
5718             }
5719
5720           pat = PATTERN (insn);
5721           compute_store_table_current_insn = insn;
5722           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5723         }
5724
5725       /* Now find the stores.  */
5726       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5727       regvec = already_set;
5728       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5729         {
5730           if (! INSN_P (insn))
5731             continue;
5732
5733           if (CALL_P (insn))
5734             {
5735               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5736                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5737                   already_set[regno] = 1;
5738             }
5739
5740           pat = PATTERN (insn);
5741           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5742
5743           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5744           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5745
5746           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5747           compute_store_table_current_insn = insn;
5748           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5749           if (CALL_P (insn))
5750             {
5751               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5752                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5753                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5754                   last_set_in[regno] = 0;
5755             }
5756         }
5757
5758 #ifdef ENABLE_CHECKING
5759       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5760       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5761         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5762 #endif
5763
5764       /* Clear temporary marks.  */
5765       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5766         {
5767           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5768           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5769               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5770             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5771         }
5772     }
5773
5774   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5775      be no opportunity to optimize them.  */
5776   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5777        ptr != NULL;
5778        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5779     {
5780       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5781         {
5782           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5783           free_ldst_entry (ptr);
5784         }
5785       else
5786         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5787     }
5788
5789   ret = enumerate_ldsts ();
5790
5791   if (gcse_file)
5792     {
5793       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5794       print_ldst_list (gcse_file);
5795     }
5796
5797   free (last_set_in);
5798   free (already_set);
5799   return ret;
5800 }
5801
5802 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5803    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5804    after the X.  */
5805
5806 static bool
5807 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5808 {
5809   if (after)
5810     return anti_dependence (x, store_pattern);
5811   else
5812     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5813                             rtx_addr_varies_p);
5814 }
5815
5816 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5817    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5818    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5819    after the insn X.  */
5820
5821 static bool
5822 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5823 {
5824   const char * fmt;
5825   int i, j;
5826   int ret = false;
5827
5828   if (!x)
5829     return false;
5830
5831   if (GET_CODE (x) == SET)
5832     x = SET_SRC (x);
5833
5834   if (MEM_P (x))
5835     {
5836       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5837         return true;
5838     }
5839
5840   /* Recursively process the insn.  */
5841   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5842
5843   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5844     {
5845       if (fmt[i] == 'e')
5846         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5847       else if (fmt[i] == 'E')
5848         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5849           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5850     }
5851   return ret;
5852 }
5853
5854 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5855    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5856    after the insn.  Return true if it does.  */
5857
5858 static bool
5859 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5860 {
5861   rtx reg, base, note;
5862
5863   if (!INSN_P (insn))
5864     return false;
5865
5866   if (CALL_P (insn))
5867     {
5868       /* A normal or pure call might read from pattern,
5869          but a const call will not.  */
5870       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5871         return true;
5872
5873       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5874          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5875       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5876         {
5877           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5878           if (!base
5879               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5880                   && GET_MODE (base) == Pmode
5881                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5882             return true;
5883         }
5884
5885       return false;
5886     }
5887
5888   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5889     {
5890       rtx pat = PATTERN (insn);
5891       rtx dest = SET_DEST (pat);
5892
5893       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5894         dest = XEXP (dest, 0);
5895
5896       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5897       if (MEM_P (dest)
5898           && !expr_equiv_p (dest, x))
5899         {
5900           if (after)
5901             {
5902               if (output_dependence (dest, x))
5903                 return true;
5904             }
5905           else
5906             {
5907               if (output_dependence (x, dest))
5908                 return true;
5909             }
5910         }
5911       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5912         return true;
5913     }
5914   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5915     return true;
5916
5917   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5918      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5919   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5920   if (! note)
5921     return false;
5922   note = XEXP (note, 0);
5923
5924   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5925      alias relationship, then it does not kill X.  */
5926   if (expr_equiv_p (note, x))
5927     return false;
5928
5929   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5930   return find_loads (note, x, after);
5931 }
5932
5933 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5934    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5935    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5936    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5937
5938 static bool
5939 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5940                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5941 {
5942   rtx last = BB_END (bb), act;
5943
5944   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5945     {
5946       /* We do not know where it will happen.  */
5947       if (fail_insn)
5948         *fail_insn = NULL_RTX;
5949       return true;
5950     }
5951
5952   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5953   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5954     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5955       {
5956         if (fail_insn)
5957           *fail_insn = act;
5958         return true;
5959       }
5960
5961   return false;
5962 }
5963
5964 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
5965    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
5966    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
5967 static bool
5968 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5969                      int *regs_set_before)
5970 {
5971   rtx first = BB_HEAD (bb);
5972
5973   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
5974     return true;
5975
5976   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
5977     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
5978       return true;
5979
5980   return false;
5981 }
5982
5983 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
5984    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
5985 static void
5986 build_store_vectors (void)
5987 {
5988   basic_block bb;
5989   int *regs_set_in_block;
5990   rtx insn, st;
5991   struct ls_expr * ptr;
5992   unsigned regno;
5993
5994   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
5995      by aliasing later in its block.  */
5996   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
5997   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
5998
5999   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6000   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6001
6002   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6003     {
6004       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6005         {
6006           insn = XEXP (st, 0);
6007           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6008
6009           /* If we've already seen an available expression in this block,
6010              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6011              copy the SRC expression to an unused register in case there
6012              are any side effects.  */
6013           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6014             {
6015               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6016               if (gcse_file)
6017                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6018               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6019               continue;
6020             }
6021           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6022         }
6023
6024       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6025         {
6026           insn = XEXP (st, 0);
6027           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6028           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6029         }
6030     }
6031
6032   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6033   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6034
6035   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6036   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6037   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6038
6039   FOR_EACH_BB (bb)
6040     {
6041       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6042         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6043
6044       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6045         {
6046           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6047                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6048             {
6049               /* It should not be necessary to consider the expression
6050                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6051               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6052                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6053                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6054             }
6055           else
6056             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6057         }
6058     }
6059
6060   free (regs_set_in_block);
6061
6062   if (gcse_file)
6063     {
6064       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6065       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6066       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6067       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6068     }
6069 }
6070
6071 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6072    the BB_HEAD if needed.  */
6073
6074 static void
6075 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6076 {
6077   /* Insert at start of successor block.  */
6078   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6079   rtx before = BB_HEAD (bb);
6080   while (before != 0)
6081     {
6082       if (! LABEL_P (before)
6083           && (! NOTE_P (before)
6084               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6085         break;
6086       prev = before;
6087       if (prev == BB_END (bb))
6088         break;
6089       before = NEXT_INSN (before);
6090     }
6091
6092   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6093
6094   if (gcse_file)
6095     {
6096       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6097                bb->index);
6098       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6099       fprintf (gcse_file, "\n");
6100     }
6101 }
6102
6103 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6104    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6105    if an edge insertion was performed.  */
6106
6107 static int
6108 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6109 {
6110   rtx reg, insn;
6111   basic_block bb;
6112   edge tmp;
6113   edge_iterator ei;
6114
6115   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6116      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6117   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6118     return 0;
6119
6120   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6121     return 0;
6122
6123   reg = expr->reaching_reg;
6124   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6125
6126   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6127      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6128      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6129   bb = e->dest;
6130   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6131     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6132       {
6133         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6134         
6135         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6136         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6137           break;
6138       }
6139
6140   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6141      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6142   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6143     {
6144       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6145         {
6146           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6147           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6148         }
6149       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6150       return 0;
6151     }
6152
6153   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6154      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6155   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6156
6157   insert_insn_on_edge (insn, e);
6158
6159   if (gcse_file)
6160     {
6161       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6162                e->src->index, e->dest->index);
6163       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6164       fprintf (gcse_file, "\n");
6165     }
6166
6167   return 1;
6168 }
6169
6170 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6171    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6172
6173    This could be rather expensive.  */
6174
6175 static void
6176 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6177 {
6178   edge_iterator *stack, ei;
6179   int sp;
6180   edge act;
6181   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6182   rtx last, insn, note;
6183   rtx mem = smexpr->pattern;
6184
6185   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6186   sp = 0;
6187   ei = ei_start (bb->succs);
6188
6189   sbitmap_zero (visited);
6190
6191   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6192   while (1)
6193     {
6194       if (!act)
6195         {
6196           if (!sp)
6197             {
6198               free (stack);
6199               sbitmap_free (visited);
6200               return;
6201             }
6202           act = ei_edge (stack[--sp]);
6203         }
6204       bb = act->dest;
6205
6206       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6207           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6208         {
6209           if (!ei_end_p (ei))
6210               ei_next (&ei);
6211           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6212           continue;
6213         }
6214       SET_BIT (visited, bb->index);
6215
6216       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6217         {
6218           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6219                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6220                last = XEXP (last, 1))
6221             continue;
6222           last = XEXP (last, 0);
6223         }
6224       else
6225         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6226
6227       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6228         if (INSN_P (insn))
6229           {
6230             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6231             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6232               continue;
6233
6234             if (gcse_file)
6235               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6236                        INSN_UID (insn));
6237             remove_note (insn, note);
6238           }
6239
6240       if (!ei_end_p (ei))
6241         ei_next (&ei);
6242       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6243
6244       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6245         {
6246           if (act)
6247             stack[sp++] = ei;
6248           ei = ei_start (bb->succs);
6249           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6250         }
6251     }
6252 }
6253
6254 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6255
6256 static void
6257 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6258 {
6259   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6260
6261   mem = smexpr->pattern;
6262   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6263   insn = emit_insn_after (insn, del);
6264
6265   if (gcse_file)
6266     {
6267       fprintf (gcse_file,
6268                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6269       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6270       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6271       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6272       fprintf (gcse_file, "\n");
6273     }
6274
6275   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6276     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6277       {
6278         XEXP (ptr, 0) = insn;
6279         break;
6280       }
6281
6282   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6283      up the LIBCALL notes.  */
6284   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6285
6286   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6287   if (note)
6288     {
6289       pair = XEXP (note, 0);
6290       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6291       XEXP (note, 0) = insn;
6292     }
6293   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6294   if (note)
6295     {
6296       pair = XEXP (note, 0);
6297       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6298       XEXP (note, 0) = insn;
6299     }
6300
6301   delete_insn (del);
6302
6303   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6304      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6305      definition, so drop them.  */
6306   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6307     if (INSN_P (insn))
6308       {
6309         set = single_set (insn);
6310         if (!set)
6311           continue;
6312         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6313           return;
6314         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6315         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6316           continue;
6317
6318         if (gcse_file)
6319           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6320                    INSN_UID (insn));
6321         remove_note (insn, note);
6322       }
6323   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6324 }
6325
6326
6327 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6328    the reaching_reg for later storing.  */
6329
6330 static void
6331 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6332 {
6333   rtx reg, i, del;
6334
6335   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6336     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6337
6338   reg = expr->reaching_reg;
6339
6340   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6341     {
6342       del = XEXP (i, 0);
6343       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6344         {
6345           /* We know there is only one since we deleted redundant
6346              ones during the available computation.  */
6347           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6348           break;
6349         }
6350     }
6351 }
6352
6353 /* Free memory used by store motion.  */
6354
6355 static void
6356 free_store_memory (void)
6357 {
6358   free_ldst_mems ();
6359
6360   if (ae_gen)
6361     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6362   if (ae_kill)
6363     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6364   if (transp)
6365     sbitmap_vector_free (transp);
6366   if (st_antloc)
6367     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6368   if (pre_insert_map)
6369     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6370   if (pre_delete_map)
6371     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6372   if (reg_set_in_block)
6373     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6374
6375   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6376   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6377 }
6378
6379 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6380    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6381
6382 static void
6383 store_motion (void)
6384 {
6385   basic_block bb;
6386   int x;
6387   struct ls_expr * ptr;
6388   int update_flow = 0;
6389
6390   if (gcse_file)
6391     {
6392       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6393       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6394     }
6395
6396   init_alias_analysis ();
6397
6398   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6399   num_stores = compute_store_table ();
6400   if (num_stores == 0)
6401     {
6402       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6403       end_alias_analysis ();
6404       return;
6405     }
6406
6407   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6408   build_store_vectors ();
6409   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6410   connect_infinite_loops_to_exit ();
6411
6412   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6413                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6414                                 &pre_delete_map);
6415
6416   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6417   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6418     {
6419       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6420          store.  */
6421       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6422         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6423             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6424           break;
6425
6426       if (x >= 0)
6427         {
6428           if (gcse_file != NULL)
6429             fprintf (gcse_file,
6430                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6431                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6432                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6433           continue;
6434         }
6435                       
6436       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6437
6438       FOR_EACH_BB (bb)
6439         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6440           delete_store (ptr, bb);
6441
6442       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6443         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6444           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6445     }
6446
6447   if (update_flow)
6448     commit_edge_insertions ();
6449
6450   free_store_memory ();
6451   free_edge_list (edge_list);
6452   remove_fake_exit_edges ();
6453   end_alias_analysis ();
6454 }
6455
6456 \f
6457 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6458
6459 int
6460 bypass_jumps (FILE *file)
6461 {
6462   int changed;
6463
6464   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6465      setjmp, so just punt to be safe.  */
6466   if (current_function_calls_setjmp)
6467     return 0;
6468
6469   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6470   debug_stderr = stderr;
6471   gcse_file = file;
6472
6473   /* Identify the basic block information for this function, including
6474      successors and predecessors.  */
6475   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6476
6477   if (file)
6478     dump_flow_info (file);
6479
6480   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6481   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6482     return 0;
6483
6484   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6485   bytes_used = 0;
6486
6487   /* We need alias.  */
6488   init_alias_analysis ();
6489
6490   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6491      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6492      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6493      computation.
6494
6495      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6496      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6497      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6498
6499   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6500   compute_sets ();
6501
6502   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6503   alloc_gcse_mem ();
6504   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6505   free_gcse_mem ();
6506
6507   if (file)
6508     {
6509       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6510                current_function_name (), n_basic_blocks);
6511       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6512     }
6513
6514   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6515   free_reg_set_mem ();
6516
6517   /* We are finished with alias.  */
6518   end_alias_analysis ();
6519   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6520
6521   return changed;
6522 }
6523
6524 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6525    optimization about to be performed.  */
6526
6527 static bool
6528 is_too_expensive (const char *pass)
6529 {
6530   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6531      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6532      particularly useful.
6533
6534      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6535      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6536      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6537      threshold the number of blocks, uses something with a more
6538      graceful degradation.  */
6539   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6540     {
6541       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6542                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6543                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6544
6545       return true;
6546     }
6547
6548   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6549      storage it's better just to disable the optimization.  */
6550   if ((n_basic_blocks
6551        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6552        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6553     {
6554       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6555                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6556                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6557
6558       return true;
6559     }
6560
6561   return false;
6562 }
6563 \f
6564 static bool
6565 gate_handle_jump_bypass (void)
6566 {
6567   return optimize > 0 && flag_gcse;
6568 }
6569
6570 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6571 static void
6572 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6573 {
6574   cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6575   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6576
6577   if (bypass_jumps (dump_file))
6578     {
6579       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6580       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6581       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6582     }
6583 }
6584
6585 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6586 {
6587   "bypass",                             /* name */
6588   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6589   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6590   NULL,                                 /* sub */
6591   NULL,                                 /* next */
6592   0,                                    /* static_pass_number */
6593   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6594   0,                                    /* properties_required */
6595   0,                                    /* properties_provided */
6596   0,                                    /* properties_destroyed */
6597   0,                                    /* todo_flags_start */
6598   TODO_dump_func |
6599   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6600   'G'                                   /* letter */
6601 };
6602
6603
6604 static bool
6605 gate_handle_gcse (void)
6606 {
6607   return optimize > 0 && flag_gcse;
6608 }
6609
6610
6611 static void
6612 rest_of_handle_gcse (void)
6613 {
6614   int save_csb, save_cfj;
6615   int tem2 = 0, tem;
6616
6617   tem = gcse_main (get_insns (), dump_file);
6618   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6619   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6620
6621   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6622   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6623   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6624
6625   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6626      by gcse.  */
6627   if (flag_expensive_optimizations)
6628     {
6629       timevar_push (TV_CSE);
6630       reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6631       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num (), dump_file);
6632       purge_all_dead_edges ();
6633       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6634       timevar_pop (TV_CSE);
6635       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6636     }
6637
6638   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6639      things up.  */
6640   if (tem || tem2)
6641     {
6642       timevar_push (TV_JUMP);
6643       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6644       delete_dead_jumptables ();
6645       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_PRE_LOOP);
6646       timevar_pop (TV_JUMP);
6647     }
6648
6649   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6650   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6651 }
6652
6653 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6654 {
6655   "gcse1",                              /* name */
6656   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6657   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6658   NULL,                                 /* sub */
6659   NULL,                                 /* next */
6660   0,                                    /* static_pass_number */
6661   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6662   0,                                    /* properties_required */
6663   0,                                    /* properties_provided */
6664   0,                                    /* properties_destroyed */
6665   0,                                    /* todo_flags_start */
6666   TODO_dump_func |
6667   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6668   'G'                                   /* letter */
6669 };
6670
6671
6672 #include "gt-gcse.h"