OSDN Git Service

* basic-block.h (edge_iterator): Keep the address of VEC(edge) *.
[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
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 02111-1307, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172
173 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
174    moving loop invariant calculations out of loops.
175
176    Originally this tended to create worse overall code, but several
177    improvements during the development of PRE seem to have made following
178    back edges generally a win.
179
180    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
181    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
182    out of loops.  At some point we might need to move some of those
183    heuristics into gcse.c.  */
184
185 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
186    are a superset of those done by GCSE.
187
188    We perform the following steps:
189
190    1) Compute basic block information.
191
192    2) Compute table of places where registers are set.
193
194    3) Perform copy/constant propagation.
195
196    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
197       for size, or code hoisting if we are.
198
199    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
200
201    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
202    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
203    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
204    GCSE will try to use an existing register containing the common
205    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
206    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
207
208    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
209    (set (pseudo-reg) (expression)).
210    Function want_to_gcse_p says what these are.
211
212    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
213    partially redundant).
214
215    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
216    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
217    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
218
219    **********************
220
221    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
222    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
223    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
224    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
225    the expense.
226
227    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
228    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
229    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
230    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
231
232    It was found doing copy propagation between each pass enables further
233    substitutions.
234
235    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
236    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
237    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
238
239    **********************
240
241    The steps for PRE are:
242
243    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
244
245    2) Perform the data flow analysis for PRE.
246
247    3) Delete the redundant instructions
248
249    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
250       redundant instructions fully redundant.
251
252    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
253       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
254
255    The deletion is done first so that when we do insertions we
256    know which pseudo reg to use.
257
258    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
259    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
260    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
261
262    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
263    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
264    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
265    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
266    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
267    each register in each block and thus can try to use an existing register.
268
269    **********************
270
271    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
272    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
273    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
274    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
275    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
276    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
277    be rearranged.
278
279    Help stamp out big monolithic functions!  */
280 \f
281 /* GCSE global vars.  */
282
283 /* -dG dump file.  */
284 static FILE *gcse_file;
285
286 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
287    want to do this for two cases.
288
289     * If we changed any jumps via cprop.
290
291     * If we added any labels via edge splitting.  */
292 static int run_jump_opt_after_gcse;
293
294 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
295    However it's useful to be able to print them from GDB.
296    We could create special functions for this, but it's simpler to
297    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
298    be a macro, we store a copy here.  */
299 static FILE *debug_stderr;
300
301 /* An obstack for our working variables.  */
302 static struct obstack gcse_obstack;
303
304 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
305
306 /* Hash table of expressions.  */
307
308 struct expr
309 {
310   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
311   rtx expr;
312   /* Index in the available expression bitmaps.  */
313   int bitmap_index;
314   /* Next entry with the same hash.  */
315   struct expr *next_same_hash;
316   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
317      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
318      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
319      to the occurrence and the output is not used between the start of
320      the block and the occurrence.  */
321   struct occr *antic_occr;
322   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
323      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
324      basic block and the operands are not modified by following statements in
325      the basic block [including this insn].  */
326   struct occr *avail_occr;
327   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
328      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
329      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
330   rtx reaching_reg;
331 };
332
333 /* Occurrence of an expression.
334    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
335    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
336
337 struct occr
338 {
339   /* Next occurrence of this expression.  */
340   struct occr *next;
341   /* The insn that computes the expression.  */
342   rtx insn;
343   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
344   char deleted_p;
345   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
346      reaching_reg.  */
347   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
348      the same byte.  */
349   char copied_p;
350 };
351
352 /* Expression and copy propagation hash tables.
353    Each hash table is an array of buckets.
354    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
355    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
356    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
357    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
358    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
359    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
360
361 struct hash_table
362 {
363   /* The table itself.
364      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
365   struct expr **table;
366
367   /* Size of the hash table, in elements.  */
368   unsigned int size;
369
370   /* Number of hash table elements.  */
371   unsigned int n_elems;
372
373   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
374   int set_p;
375 };
376
377 /* Expression hash table.  */
378 static struct hash_table expr_hash_table;
379
380 /* Copy propagation hash table.  */
381 static struct hash_table set_hash_table;
382
383 /* Mapping of uids to cuids.
384    Only real insns get cuids.  */
385 static int *uid_cuid;
386
387 /* Highest UID in UID_CUID.  */
388 static int max_uid;
389
390 /* Get the cuid of an insn.  */
391 #ifdef ENABLE_CHECKING
392 #define INSN_CUID(INSN) \
393   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
394 #else
395 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
396 #endif
397
398 /* Number of cuids.  */
399 static int max_cuid;
400
401 /* Mapping of cuids to insns.  */
402 static rtx *cuid_insn;
403
404 /* Get insn from cuid.  */
405 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
406
407 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
408    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
409    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
410 static unsigned int max_gcse_regno;
411
412 /* Table of registers that are modified.
413
414    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
415    is set.
416
417    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
418    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
419    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
420
421    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
422    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
423    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
424    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
425    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
426    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
427    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
428    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
429    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
430    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
431    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
432    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
433    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
434
435 typedef struct reg_set
436 {
437   /* The next setting of this register.  */
438   struct reg_set *next;
439   /* The insn where it was set.  */
440   rtx insn;
441 } reg_set;
442
443 static reg_set **reg_set_table;
444
445 /* Size of `reg_set_table'.
446    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
447    necessary.  */
448 static int reg_set_table_size;
449
450 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
451 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
452
453 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
454    or store motion.
455    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
456    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
457    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
458    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
459    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
460    no side effects so we can re-issue the setter value.
461    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
462    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
463
464 struct ls_expr
465 {
466   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
467   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
468   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
479 static rtx *implicit_sets;
480
481 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
482 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
483
484 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
485    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
486    the start of the basic block.  */
487 static regset reg_set_bitmap;
488
489 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
490    This is used by compute_transp.
491    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
492    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
493    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
494 static sbitmap *reg_set_in_block;
495
496 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
497    memory within that block.  */
498 static rtx * modify_mem_list;
499 static bitmap modify_mem_list_set;
500
501 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
502 static rtx * canon_modify_mem_list;
503 static bitmap canon_modify_mem_list_set;
504
505 /* Various variables for statistics gathering.  */
506
507 /* Memory used in a pass.
508    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
509    to keep an eye on memory usage.  */
510 static int bytes_used;
511
512 /* GCSE substitutions made.  */
513 static int gcse_subst_count;
514 /* Number of copy instructions created.  */
515 static int gcse_create_count;
516 /* Number of local constants propagated.  */
517 static int local_const_prop_count;
518 /* Number of local copys propagated.  */
519 static int local_copy_prop_count;
520 /* Number of global constants propagated.  */
521 static int global_const_prop_count;
522 /* Number of global copys propagated.  */
523 static int global_copy_prop_count;
524 \f
525 /* For available exprs */
526 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
527
528 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
529    removal routines.  */
530 struct null_pointer_info
531 {
532   /* The basic block being processed.  */
533   basic_block current_block;
534   /* The first register to be handled in this pass.  */
535   unsigned int min_reg;
536   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
537   unsigned int max_reg;
538   sbitmap *nonnull_local;
539   sbitmap *nonnull_killed;
540 };
541 \f
542 static void compute_can_copy (void);
543 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
544 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
545 static void *grealloc (void *, size_t);
546 static void *gcse_alloc (unsigned long);
547 static void alloc_gcse_mem (rtx);
548 static void free_gcse_mem (void);
549 static void alloc_reg_set_mem (int);
550 static void free_reg_set_mem (void);
551 static void record_one_set (int, rtx);
552 static void replace_one_set (int, rtx, rtx);
553 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
554 static void compute_sets (rtx);
555 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
556 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
557 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
558 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
559 static int want_to_gcse_p (rtx);
560 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
561 static bool gcse_constant_p (rtx);
562 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
563 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
564 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
565 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
566                                   struct hash_table *);
567 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
568 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
569 static unsigned int hash_set (int, int);
570 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
571 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
572 static void record_last_mem_set_info (rtx);
573 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
574 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
575 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
576 static void free_hash_table (struct hash_table *);
577 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
578 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
579 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
580 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
581 static void reset_opr_set_tables (void);
582 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
583 static void mark_call (rtx);
584 static void mark_set (rtx, rtx);
585 static void mark_clobber (rtx, rtx);
586 static void mark_oprs_set (rtx);
587 static void alloc_cprop_mem (int, int);
588 static void free_cprop_mem (void);
589 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
590 static void compute_transpout (void);
591 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
592                                       struct hash_table *);
593 static void compute_cprop_data (void);
594 static void find_used_regs (rtx *, void *);
595 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
596 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
597 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
598 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
599 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
600 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
601 static int cprop_insn (rtx, int);
602 static int cprop (int);
603 static void find_implicit_sets (void);
604 static int one_cprop_pass (int, int, int);
605 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
606 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
607 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
608 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
609 static int bypass_conditional_jumps (void);
610 static void alloc_pre_mem (int, int);
611 static void free_pre_mem (void);
612 static void compute_pre_data (void);
613 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
614                                     basic_block);
615 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
616 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
617 static void pre_insert_copies (void);
618 static int pre_delete (void);
619 static int pre_gcse (void);
620 static int one_pre_gcse_pass (int);
621 static void add_label_notes (rtx, rtx);
622 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
623 static void free_code_hoist_mem (void);
624 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
625 static void compute_code_hoist_data (void);
626 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
627 static void hoist_code (void);
628 static int one_code_hoisting_pass (void);
629 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
630 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
631 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
632                                          basic_block, char *);
633 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
634 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
635 static void free_ldst_mems (void);
636 static void print_ldst_list (FILE *);
637 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
638 static int enumerate_ldsts (void);
639 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
640 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
641 static int simple_mem (rtx);
642 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
643 static void compute_ld_motion_mems (void);
644 static void trim_ld_motion_mems (void);
645 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
646 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
647 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
648 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
649 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
650 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
651 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
652 static int compute_store_table (void);
653 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
654 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
655 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
656 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
657 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
658 static void build_store_vectors (void);
659 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
660 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
661 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
662 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
663 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
664 static void free_store_memory (void);
665 static void store_motion (void);
666 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
667 static void clear_modify_mem_tables (void);
668 static void free_modify_mem_tables (void);
669 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
670 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
671 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
672 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
673 static void local_cprop_pass (int);
674 static bool is_too_expensive (const char *);
675 \f
676
677 /* Entry point for global common subexpression elimination.
678    F is the first instruction in the function.  */
679
680 int
681 gcse_main (rtx f, FILE *file)
682 {
683   int changed, pass;
684   /* Bytes used at start of pass.  */
685   int initial_bytes_used;
686   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
687   int max_pass_bytes;
688   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
689   char *gcse_obstack_bottom;
690
691   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
692      setjmp, so just punt to be safe.  */
693   if (current_function_calls_setjmp)
694     return 0;
695
696   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
697   run_jump_opt_after_gcse = 0;
698
699   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
700   debug_stderr = stderr;
701   gcse_file = file;
702
703   /* Identify the basic block information for this function, including
704      successors and predecessors.  */
705   max_gcse_regno = max_reg_num ();
706
707   if (file)
708     dump_flow_info (file);
709
710   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
711   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
712     return 0;
713
714   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
715   bytes_used = 0;
716
717   /* We need alias.  */
718   init_alias_analysis ();
719   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
720      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
721      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
722      computation.
723
724      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
725      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
726      information about memory sets when we build the hash tables.  */
727
728   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
729   compute_sets (f);
730
731   pass = 0;
732   initial_bytes_used = bytes_used;
733   max_pass_bytes = 0;
734   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
735   changed = 1;
736   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
737     {
738       changed = 0;
739       if (file)
740         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
741
742       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
743          and the reg_set_table data.  */
744       bytes_used = initial_bytes_used;
745
746       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
747       max_gcse_regno = max_reg_num ();
748
749       alloc_gcse_mem (f);
750
751       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
752          during this pass.  */
753       timevar_push (TV_CPROP1);
754       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
755       timevar_pop (TV_CPROP1);
756
757       if (optimize_size)
758         /* Do nothing.  */ ;
759       else
760         {
761           timevar_push (TV_PRE);
762           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
763           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
764              recompute various things which are sized on the number of
765              basic blocks.  */
766           if (changed)
767             {
768               free_modify_mem_tables ();
769               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
770               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
771             }
772           free_reg_set_mem ();
773           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
774           compute_sets (f);
775           run_jump_opt_after_gcse = 1;
776           timevar_pop (TV_PRE);
777         }
778
779       if (max_pass_bytes < bytes_used)
780         max_pass_bytes = bytes_used;
781
782       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
783          not re-use the existing allocated memory because the tables
784          will not have info for the insns or registers created by
785          partial redundancy elimination.  */
786       free_gcse_mem ();
787
788       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
789          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
790          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
791          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
792       if (optimize_size)
793         {
794           timevar_push (TV_HOIST);
795           max_gcse_regno = max_reg_num ();
796           alloc_gcse_mem (f);
797           changed |= one_code_hoisting_pass ();
798           free_gcse_mem ();
799
800           if (max_pass_bytes < bytes_used)
801             max_pass_bytes = bytes_used;
802           timevar_pop (TV_HOIST);
803         }
804
805       if (file)
806         {
807           fprintf (file, "\n");
808           fflush (file);
809         }
810
811       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
812       pass++;
813     }
814
815   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
816      conditional jumps.  */
817
818   max_gcse_regno = max_reg_num ();
819   alloc_gcse_mem (f);
820   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
821   timevar_push (TV_CPROP2);
822   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
823   timevar_pop (TV_CPROP2);
824   free_gcse_mem ();
825
826   if (file)
827     {
828       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
829                current_function_name (), n_basic_blocks);
830       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
831                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
832     }
833
834   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
835   free_reg_set_mem ();
836
837   /* We are finished with alias.  */
838   end_alias_analysis ();
839   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
840
841   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
842     {
843       timevar_push (TV_LSM);
844       store_motion ();
845       timevar_pop (TV_LSM);
846     }
847
848   /* Record where pseudo-registers are set.  */
849   return run_jump_opt_after_gcse;
850 }
851 \f
852 /* Misc. utilities.  */
853
854 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
855    This is trivially true for integer and floating point values.
856    It may or may not be true for condition codes.  */
857 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
858
859 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
860
861 static void
862 compute_can_copy (void)
863 {
864   int i;
865 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
866   rtx reg, insn;
867 #endif
868   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
869
870   start_sequence ();
871   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
872     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
873       {
874 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
875         can_copy[i] = 0;
876 #else
877         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
878         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
879         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
880           can_copy[i] = 1;
881 #endif
882       }
883     else
884       can_copy[i] = 1;
885
886   end_sequence ();
887 }
888
889 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
890
891 bool
892 can_copy_p (enum machine_mode mode)
893 {
894   static bool can_copy_init_p = false;
895
896   if (! can_copy_init_p)
897     {
898       compute_can_copy ();
899       can_copy_init_p = true;
900     }
901
902   return can_copy[mode] != 0;
903 }
904 \f
905 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
906
907 static void *
908 gmalloc (size_t size)
909 {
910   bytes_used += size;
911   return xmalloc (size);
912 }
913
914 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
915
916 static void *
917 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
918 {
919   bytes_used += nelem * elsize;
920   return xcalloc (nelem, elsize);
921 }
922
923 /* Cover function to xrealloc.
924    We don't record the additional size since we don't know it.
925    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
926
927 static void *
928 grealloc (void *ptr, size_t size)
929 {
930   return xrealloc (ptr, size);
931 }
932
933 /* Cover function to obstack_alloc.  */
934
935 static void *
936 gcse_alloc (unsigned long size)
937 {
938   bytes_used += size;
939   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
940 }
941
942 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
943    and reg/memory set tracking tables.
944
945    This is called at the start of each pass.  */
946
947 static void
948 alloc_gcse_mem (rtx f)
949 {
950   int i;
951   rtx insn;
952
953   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
954      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
955      and only apply to real insns.  */
956
957   max_uid = get_max_uid ();
958   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
959   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
960     {
961       if (INSN_P (insn))
962         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
963       else
964         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
965     }
966
967   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
968
969   max_cuid = i;
970   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
971   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
972     if (INSN_P (insn))
973       CUID_INSN (i++) = insn;
974
975   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
976   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
977
978   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
979   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
980   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
981      basic block.  */
982   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
983   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
984   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
985   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
986 }
987
988 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
989
990 static void
991 free_gcse_mem (void)
992 {
993   free (uid_cuid);
994   free (cuid_insn);
995
996   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
997
998   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
999   free_modify_mem_tables ();
1000   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1001   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1002 }
1003 \f
1004 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1005
1006    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1007    other blocks.
1008
1009    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1010    in the block.
1011
1012    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1013    at least once and expression would contain the same value if the
1014    computation was moved to the end of the block.
1015
1016    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1017    least once and expression would contain the same value if the computation
1018    was moved to the beginning of the block.
1019
1020    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1021    basically the same information and thus can easily share this code.
1022
1023    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1024    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1025    particular property.
1026
1027    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1028    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1029    ABSALTERED.  */
1030
1031 static void
1032 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1033                           struct hash_table *table)
1034 {
1035   unsigned int i;
1036
1037   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1038   if (transp)
1039     {
1040       if (table->set_p)
1041         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1042       else
1043         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1044     }
1045
1046   if (comp)
1047     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1048   if (antloc)
1049     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1050
1051   for (i = 0; i < table->size; i++)
1052     {
1053       struct expr *expr;
1054
1055       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1056         {
1057           int indx = expr->bitmap_index;
1058           struct occr *occr;
1059
1060           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1061              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1062              then reset the bits for those that are.  */
1063           if (transp)
1064             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1065
1066           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1067              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1068           if (antloc)
1069             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1070               {
1071                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1072
1073                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1074                    initialize this.  */
1075                 occr->deleted_p = 0;
1076               }
1077
1078           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1079              we want to set to nonzero in COMP.  */
1080           if (comp)
1081             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1082               {
1083                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1084
1085                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1086                    initialize this.  */
1087                 occr->copied_p = 0;
1088               }
1089
1090           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1091              initialize this.  */
1092           expr->reaching_reg = 0;
1093         }
1094     }
1095 }
1096 \f
1097 /* Register set information.
1098
1099    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1100    modified.  */
1101
1102 static struct obstack reg_set_obstack;
1103
1104 static void
1105 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1106 {
1107   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1108   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1109
1110   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1111 }
1112
1113 static void
1114 free_reg_set_mem (void)
1115 {
1116   free (reg_set_table);
1117   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1118 }
1119
1120 /* An OLD_INSN that used to set REGNO was replaced by NEW_INSN.
1121    Update the corresponding `reg_set_table' entry accordingly.
1122    We assume that NEW_INSN is not already recorded in reg_set_table[regno].  */
1123
1124 static void
1125 replace_one_set (int regno, rtx old_insn, rtx new_insn)
1126 {
1127   struct reg_set *reg_info;
1128   if (regno >= reg_set_table_size)
1129     return;
1130   for (reg_info = reg_set_table[regno]; reg_info; reg_info = reg_info->next)
1131     if (reg_info->insn == old_insn)
1132       {
1133         reg_info->insn = new_insn;
1134         break;
1135       }
1136 }
1137
1138 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1139
1140 static void
1141 record_one_set (int regno, rtx insn)
1142 {
1143   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1144   struct reg_set *new_reg_info;
1145
1146   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1147   if (regno >= reg_set_table_size)
1148     {
1149       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1150
1151       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1152                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1153       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1154               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1155       reg_set_table_size = new_size;
1156     }
1157
1158   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1159   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1160   new_reg_info->insn = insn;
1161   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1162   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1163 }
1164
1165 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1166    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1167    occurring.  */
1168
1169 static void
1170 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1171 {
1172   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1173
1174   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1175     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1176 }
1177
1178 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1179
1180    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1181    `reg_set_table' for further documentation.  */
1182
1183 static void
1184 compute_sets (rtx f)
1185 {
1186   rtx insn;
1187
1188   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1189     if (INSN_P (insn))
1190       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1191 }
1192 \f
1193 /* Hash table support.  */
1194
1195 struct reg_avail_info
1196 {
1197   basic_block last_bb;
1198   int first_set;
1199   int last_set;
1200 };
1201
1202 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1203 static basic_block current_bb;
1204
1205
1206 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1207    GCSE.  */
1208
1209 static int
1210 want_to_gcse_p (rtx x)
1211 {
1212   switch (GET_CODE (x))
1213     {
1214     case REG:
1215     case SUBREG:
1216     case CONST_INT:
1217     case CONST_DOUBLE:
1218     case CONST_VECTOR:
1219     case CALL:
1220       return 0;
1221
1222     default:
1223       return can_assign_to_reg_p (x);
1224     }
1225 }
1226
1227 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1228
1229 static GTY(()) rtx test_insn;
1230
1231 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1232
1233 static bool
1234 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1235 {
1236   int num_clobbers = 0;
1237   int icode;
1238
1239   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1240   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1241     return 1;
1242   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1243     return 0;
1244
1245   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1246      our test insn if we haven't already.  */
1247   if (test_insn == 0)
1248     {
1249       test_insn
1250         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1251                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1252                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1253                                       const0_rtx));
1254       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1255     }
1256
1257   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1258      valid.  */
1259   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1260   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1261   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1262           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1263 }
1264
1265 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1266    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1267    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1268
1269 static int
1270 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1271 {
1272   int i, j;
1273   enum rtx_code code;
1274   const char *fmt;
1275
1276   if (x == 0)
1277     return 1;
1278
1279   code = GET_CODE (x);
1280   switch (code)
1281     {
1282     case REG:
1283       {
1284         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1285
1286         if (info->last_bb != current_bb)
1287           return 1;
1288         if (avail_p)
1289           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1290         else
1291           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1292       }
1293
1294     case MEM:
1295       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1296                                   x, avail_p))
1297         return 0;
1298       else
1299         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1300
1301     case PRE_DEC:
1302     case PRE_INC:
1303     case POST_DEC:
1304     case POST_INC:
1305     case PRE_MODIFY:
1306     case POST_MODIFY:
1307       return 0;
1308
1309     case PC:
1310     case CC0: /*FIXME*/
1311     case CONST:
1312     case CONST_INT:
1313     case CONST_DOUBLE:
1314     case CONST_VECTOR:
1315     case SYMBOL_REF:
1316     case LABEL_REF:
1317     case ADDR_VEC:
1318     case ADDR_DIFF_VEC:
1319       return 1;
1320
1321     default:
1322       break;
1323     }
1324
1325   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1326     {
1327       if (fmt[i] == 'e')
1328         {
1329           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1330              level, change it into iteration.  This function is called enough
1331              to be worth it.  */
1332           if (i == 0)
1333             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1334
1335           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1336             return 0;
1337         }
1338       else if (fmt[i] == 'E')
1339         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1340           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1341             return 0;
1342     }
1343
1344   return 1;
1345 }
1346
1347 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1348    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1349    conflict between two memory references.  */
1350 static int gcse_mems_conflict_p;
1351
1352 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1353    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1354    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1355    this memory load.  */
1356 static rtx gcse_mem_operand;
1357
1358 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1359    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1360    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1361
1362 static void
1363 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1364                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1365 {
1366   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1367          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1368          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1369          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1370     dest = XEXP (dest, 0);
1371
1372   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1373      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1374      elsewhere.  */
1375   if (! MEM_P (dest))
1376     return;
1377
1378   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1379      don't mark as killed this time.  */
1380
1381   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1382     {
1383       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1384         gcse_mems_conflict_p = 1;
1385       return;
1386     }
1387
1388   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1389                        rtx_addr_varies_p))
1390     gcse_mems_conflict_p = 1;
1391 }
1392
1393 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1394    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1395    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1396    before UID_LIMIT.
1397
1398    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1399    AVAIL_P to 0.  */
1400
1401 static int
1402 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1403 {
1404   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1405   while (list_entry)
1406     {
1407       rtx setter;
1408       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1409       if ((avail_p
1410            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1411           || (! avail_p
1412               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1413         {
1414           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1415           continue;
1416         }
1417
1418       setter = XEXP (list_entry, 0);
1419
1420       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1421          to pure functions are never put on the list, so we need not
1422          worry about them.  */
1423       if (CALL_P (setter))
1424         return 1;
1425
1426       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1427          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1428
1429          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1430          communicate via global variables.  Yuk.  */
1431       gcse_mem_operand = x;
1432       gcse_mems_conflict_p = 0;
1433       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1434       if (gcse_mems_conflict_p)
1435         return 1;
1436       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1437     }
1438   return 0;
1439 }
1440
1441 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1442    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1443
1444 static int
1445 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1446 {
1447   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1448 }
1449
1450 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1451    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1452
1453 static int
1454 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1455 {
1456   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1457 }
1458
1459 /* Hash expression X.
1460
1461    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1462    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1463    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1464    the current size of the hash table to be probed.  */
1465
1466 static unsigned int
1467 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1468            int hash_table_size)
1469 {
1470   unsigned int hash;
1471
1472   *do_not_record_p = 0;
1473
1474   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1475                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1476   return hash % hash_table_size;
1477 }
1478
1479 /* Hash a set of register REGNO.
1480
1481    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1482    propagation code.
1483
1484    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1485
1486 static unsigned int
1487 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1488 {
1489   unsigned int hash;
1490
1491   hash = regno;
1492   return hash % hash_table_size;
1493 }
1494
1495 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1496
1497 static int
1498 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1499 {
1500   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1501 }
1502
1503 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1504    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1505    basic block.
1506
1507    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1508    It is only used if X is a CONST_INT.
1509
1510    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1511    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1512
1513 static void
1514 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1515                       int avail_p, struct hash_table *table)
1516 {
1517   int found, do_not_record_p;
1518   unsigned int hash;
1519   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1520   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1521   struct occr *last_occr = NULL;
1522
1523   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1524
1525   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1526      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1527      to or can't handle.  */
1528   if (do_not_record_p)
1529     return;
1530
1531   cur_expr = table->table[hash];
1532   found = 0;
1533
1534   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1535     {
1536       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1537          the list.  */
1538       last_expr = cur_expr;
1539       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1540     }
1541
1542   if (! found)
1543     {
1544       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1545       bytes_used += sizeof (struct expr);
1546       if (table->table[hash] == NULL)
1547         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1548         table->table[hash] = cur_expr;
1549       else
1550         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1551         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1552
1553       /* Set the fields of the expr element.  */
1554       cur_expr->expr = x;
1555       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1556       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1557       cur_expr->antic_occr = NULL;
1558       cur_expr->avail_occr = NULL;
1559     }
1560
1561   /* Now record the occurrence(s).  */
1562   if (antic_p)
1563     {
1564       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1565
1566       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1567       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1568         {
1569           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1570              the list.  */
1571           last_occr = antic_occr;
1572           antic_occr = antic_occr->next;
1573         }
1574
1575       if (antic_occr)
1576         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1577            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1578            block and the block is scanned from start to end.  */
1579         ; /* nothing to do */
1580       else
1581         {
1582           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1583           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1584           bytes_used += sizeof (struct occr);
1585           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1586           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
1587             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1588           else
1589             last_occr->next = antic_occr;
1590
1591           antic_occr->insn = insn;
1592           antic_occr->next = NULL;
1593           antic_occr->deleted_p = 0;
1594         }
1595     }
1596
1597   if (avail_p)
1598     {
1599       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1600
1601       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1602       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1603         {
1604           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1605              the list.  */
1606           last_occr = avail_occr;
1607           avail_occr = avail_occr->next;
1608         }
1609
1610       if (avail_occr)
1611         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1612            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1613            the last one in the block and the block is scanned from start
1614            to end.  */
1615         avail_occr->insn = insn;
1616       else
1617         {
1618           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1619           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1620           bytes_used += sizeof (struct occr);
1621
1622           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1623           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1624             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1625           else
1626             last_occr->next = avail_occr;
1627
1628           avail_occr->insn = insn;
1629           avail_occr->next = NULL;
1630           avail_occr->deleted_p = 0;
1631         }
1632     }
1633 }
1634
1635 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1636    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1637    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1638    basic block.  */
1639
1640 static void
1641 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1642 {
1643   int found;
1644   unsigned int hash;
1645   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1646   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
1647
1648   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1649
1650   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1651
1652   cur_expr = table->table[hash];
1653   found = 0;
1654
1655   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1656     {
1657       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1658          the list.  */
1659       last_expr = cur_expr;
1660       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1661     }
1662
1663   if (! found)
1664     {
1665       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1666       bytes_used += sizeof (struct expr);
1667       if (table->table[hash] == NULL)
1668         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1669         table->table[hash] = cur_expr;
1670       else
1671         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1672         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1673
1674       /* Set the fields of the expr element.
1675          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1676          performed on its operands.  */
1677       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1678       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1679       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1680       cur_expr->antic_occr = NULL;
1681       cur_expr->avail_occr = NULL;
1682     }
1683
1684   /* Now record the occurrence.  */
1685   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1686
1687   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1688   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1689     {
1690       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1691          the list.  */
1692       last_occr = cur_occr;
1693       cur_occr = cur_occr->next;
1694     }
1695
1696   if (cur_occr)
1697     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1698        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
1699        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
1700     cur_occr->insn = insn;
1701   else
1702     {
1703       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1704       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1705       bytes_used += sizeof (struct occr);
1706
1707       /* First occurrence of this expression in any block?  */
1708       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1709         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1710       else
1711         last_occr->next = cur_occr;
1712
1713       cur_occr->insn = insn;
1714       cur_occr->next = NULL;
1715       cur_occr->deleted_p = 0;
1716     }
1717 }
1718
1719 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1720    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1721
1722 static bool
1723 gcse_constant_p (rtx x)
1724 {
1725   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1726   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1727       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1728       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1729     return true;
1730
1731   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1732      if they are not floating point registers.  */
1733   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1734       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1735       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1736       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1737       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1738     return true;
1739
1740   return CONSTANT_P (x);
1741 }
1742
1743 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1744    expression one).  */
1745
1746 static void
1747 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1748 {
1749   rtx src = SET_SRC (pat);
1750   rtx dest = SET_DEST (pat);
1751   rtx note;
1752
1753   if (GET_CODE (src) == CALL)
1754     hash_scan_call (src, insn, table);
1755
1756   else if (REG_P (dest))
1757     {
1758       unsigned int regno = REGNO (dest);
1759       rtx tmp;
1760
1761       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1762          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1763       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1764           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1765         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1766
1767       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1768       if (! table->set_p
1769           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1770           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1771           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1772           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1773              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1774              for now.  */
1775           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1776           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1777           && want_to_gcse_p (src)
1778           /* Don't CSE a nop.  */
1779           && ! set_noop_p (pat)
1780           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1781              At this point this only function parameters should have
1782              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1783              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1784              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1785           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1786               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1787         {
1788           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1789              modified before this insn or if this is not the only SET in
1790              this insn.  */
1791           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1792           /* An expression is not available if its operands are
1793              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1794              available if this is a branch, because we can't insert
1795              a set after the branch.  */
1796           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1797                          && ! JUMP_P (insn));
1798
1799           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1800         }
1801
1802       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1803       else if (table->set_p
1804                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1805                && ((REG_P (src)
1806                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1807                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1808                     && REGNO (src) != regno)
1809                    || gcse_constant_p (src))
1810                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1811                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1812                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1813                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1814                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1815                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1816         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1817     }
1818   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1819      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1820      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1821   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1822       {
1823         unsigned int regno = REGNO (src);
1824
1825         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1826         if (! table->set_p
1827             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1828             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1829            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1830            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1831            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1832               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1833               for now.  */
1834            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1835            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1836            && want_to_gcse_p (dest)
1837            /* Don't CSE a nop.  */
1838            && ! set_noop_p (pat)
1839            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1840               At this point this only function parameters should have
1841               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1842               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1843               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1844            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1845                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1846              {
1847                /* Stores are never anticipatable.  */
1848                int antic_p = 0;
1849                /* An expression is not available if its operands are
1850                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1851                   available if this is a branch, because we can't insert
1852                   a set after the branch.  */
1853                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1854                              && ! JUMP_P (insn);
1855
1856                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1857                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1858                                      antic_p, avail_p, table);
1859              }
1860       }
1861 }
1862
1863 static void
1864 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1865                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1866 {
1867   /* Currently nothing to do.  */
1868 }
1869
1870 static void
1871 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1872                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1873 {
1874   /* Currently nothing to do.  */
1875 }
1876
1877 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1878
1879    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1880
1881    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1882    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1883    are also in the PARALLEL.  Later.
1884
1885    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1886    otherwise it is for the expression hash table.
1887    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1888    not record any expressions.  */
1889
1890 static void
1891 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1892 {
1893   rtx pat = PATTERN (insn);
1894   int i;
1895
1896   if (in_libcall_block)
1897     return;
1898
1899   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1900      what's been modified.  */
1901
1902   if (GET_CODE (pat) == SET)
1903     hash_scan_set (pat, insn, table);
1904   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1905     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1906       {
1907         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1908
1909         if (GET_CODE (x) == SET)
1910           hash_scan_set (x, insn, table);
1911         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1912           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1913         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1914           hash_scan_call (x, insn, table);
1915       }
1916
1917   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1918     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1919   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1920     hash_scan_call (pat, insn, table);
1921 }
1922
1923 static void
1924 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1925 {
1926   int i;
1927   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1928   struct expr **flat_table;
1929   unsigned int *hash_val;
1930   struct expr *expr;
1931
1932   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1933   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1934
1935   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1936     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1937       {
1938         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1939         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1940       }
1941
1942   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1943            name, table->size, table->n_elems);
1944
1945   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1946     if (flat_table[i] != 0)
1947       {
1948         expr = flat_table[i];
1949         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1950                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1951         print_rtl (file, expr->expr);
1952         fprintf (file, "\n");
1953       }
1954
1955   fprintf (file, "\n");
1956
1957   free (flat_table);
1958   free (hash_val);
1959 }
1960
1961 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1962
1963    first_set records the first place in the block where the register
1964    is set and is used to compute "anticipatability".
1965
1966    last_set records the last place in the block where the register
1967    is set and is used to compute "availability".
1968
1969    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1970    valid, as a quick test to invalidate them.
1971
1972    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1973    and is used to compute "transparency".  */
1974
1975 static void
1976 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1977 {
1978   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1979   int cuid = INSN_CUID (insn);
1980
1981   info->last_set = cuid;
1982   if (info->last_bb != current_bb)
1983     {
1984       info->last_bb = current_bb;
1985       info->first_set = cuid;
1986       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1987     }
1988 }
1989
1990
1991 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1992    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1993    taken off pairwise.  */
1994
1995 static void
1996 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1997                    void * v_insn)
1998 {
1999   rtx dest_addr, insn;
2000   int bb;
2001
2002   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2003       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2004       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2005       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2006     dest = XEXP (dest, 0);
2007
2008   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2009      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2010      elsewhere.  */
2011
2012   if (! MEM_P (dest))
2013     return;
2014
2015   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2016   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2017   insn = (rtx) v_insn;
2018   bb = BLOCK_NUM (insn);
2019
2020   canon_modify_mem_list[bb] =
2021     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
2022   canon_modify_mem_list[bb] =
2023     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
2024   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2025 }
2026
2027 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2028    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2029    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2030
2031 static void
2032 record_last_mem_set_info (rtx insn)
2033 {
2034   int bb = BLOCK_NUM (insn);
2035
2036   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2037      everything.  */
2038   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
2039   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2040
2041   if (CALL_P (insn))
2042     {
2043       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2044          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2045          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2046       canon_modify_mem_list[bb] =
2047         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2048       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2049     }
2050   else
2051     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2052 }
2053
2054 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2055    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2056    the SET is taking place.  */
2057
2058 static void
2059 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2060 {
2061   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2062
2063   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2064     dest = SUBREG_REG (dest);
2065
2066   if (REG_P (dest))
2067     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2068   else if (MEM_P (dest)
2069            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2070            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2071     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2072 }
2073
2074 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2075
2076    Expression entries are placed in the hash table if
2077    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2078    - src is something we want to perform GCSE on,
2079    - none of the operands are subsequently modified in the block
2080
2081    Assignment entries are placed in the hash table if
2082    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2083    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2084    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2085
2086    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2087
2088    TABLE is the table computed.  */
2089
2090 static void
2091 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2092 {
2093   unsigned int i;
2094
2095   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2096      registers are set in which blocks.
2097      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2098      compute.  Later.  */
2099   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2100
2101   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2102   clear_modify_mem_tables ();
2103   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2104   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2105
2106   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2107     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2108
2109   FOR_EACH_BB (current_bb)
2110     {
2111       rtx insn;
2112       unsigned int regno;
2113       int in_libcall_block;
2114
2115       /* First pass over the instructions records information used to
2116          determine when registers and memory are first and last set.
2117          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2118          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2119
2120       for (insn = BB_HEAD (current_bb);
2121            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2122            insn = NEXT_INSN (insn))
2123         {
2124           if (! INSN_P (insn))
2125             continue;
2126
2127           if (CALL_P (insn))
2128             {
2129               bool clobbers_all = false;
2130 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
2131               if (NON_SAVING_SETJMP
2132                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2133                 clobbers_all = true;
2134 #endif
2135
2136               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2137                 if (clobbers_all
2138                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2139                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2140
2141               mark_call (insn);
2142             }
2143
2144           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2145         }
2146
2147       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2148       if (table->set_p
2149           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2150         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2151                        BB_HEAD (current_bb), table);
2152
2153       /* The next pass builds the hash table.  */
2154
2155       for (insn = BB_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2156            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2157            insn = NEXT_INSN (insn))
2158         if (INSN_P (insn))
2159           {
2160             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2161               in_libcall_block = 1;
2162             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2163               in_libcall_block = 0;
2164             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2165             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2166               in_libcall_block = 0;
2167           }
2168     }
2169
2170   free (reg_avail_info);
2171   reg_avail_info = NULL;
2172 }
2173
2174 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2175    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2176    It is used to determine the number of buckets to use.
2177    SET_P determines whether set or expression table will
2178    be created.  */
2179
2180 static void
2181 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2182 {
2183   int n;
2184
2185   table->size = n_insns / 4;
2186   if (table->size < 11)
2187     table->size = 11;
2188
2189   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2190      Making it an odd number is simplest for now.
2191      ??? Later take some measurements.  */
2192   table->size |= 1;
2193   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2194   table->table = gmalloc (n);
2195   table->set_p = set_p;
2196 }
2197
2198 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2199
2200 static void
2201 free_hash_table (struct hash_table *table)
2202 {
2203   free (table->table);
2204 }
2205
2206 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2207    expression hash table.  */
2208
2209 static void
2210 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2211 {
2212   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2213   table->n_elems = 0;
2214   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2215
2216   compute_hash_table_work (table);
2217 }
2218 \f
2219 /* Expression tracking support.  */
2220
2221 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2222    table entry, or NULL if not found.  */
2223
2224 static struct expr *
2225 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2226 {
2227   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2228   struct expr *expr;
2229
2230   expr = table->table[hash];
2231
2232   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2233     expr = expr->next_same_hash;
2234
2235   return expr;
2236 }
2237
2238 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2239
2240 static struct expr *
2241 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2242 {
2243   do
2244     expr = expr->next_same_hash;
2245   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2246
2247   return expr;
2248 }
2249
2250 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2251    types may be mixed.  */
2252
2253 static void
2254 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2255 {
2256   rtx list, next;
2257
2258   for (list = *listp; list ; list = next)
2259     {
2260       next = XEXP (list, 1);
2261       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2262         free_EXPR_LIST_node (list);
2263       else
2264         free_INSN_LIST_node (list);
2265     }
2266
2267   *listp = NULL;
2268 }
2269
2270 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2271 static void
2272 clear_modify_mem_tables (void)
2273 {
2274   int i;
2275   bitmap_iterator bi;
2276
2277   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2278     {
2279       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2280     }
2281   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2282
2283   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (canon_modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2284     {
2285       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2286     }
2287   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2288 }
2289
2290 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2291
2292 static void
2293 free_modify_mem_tables (void)
2294 {
2295   clear_modify_mem_tables ();
2296   free (modify_mem_list);
2297   free (canon_modify_mem_list);
2298   modify_mem_list = 0;
2299   canon_modify_mem_list = 0;
2300 }
2301
2302 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2303    start of the block].  */
2304
2305 static void
2306 reset_opr_set_tables (void)
2307 {
2308   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2309      the block.  */
2310   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2311
2312   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2313      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2314      location has been modified.  */
2315   clear_modify_mem_tables ();
2316 }
2317
2318 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2319    INSN's basic block.  */
2320
2321 static int
2322 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2323 {
2324   int i, j;
2325   enum rtx_code code;
2326   const char *fmt;
2327
2328   if (x == 0)
2329     return 1;
2330
2331   code = GET_CODE (x);
2332   switch (code)
2333     {
2334     case PC:
2335     case CC0:
2336     case CONST:
2337     case CONST_INT:
2338     case CONST_DOUBLE:
2339     case CONST_VECTOR:
2340     case SYMBOL_REF:
2341     case LABEL_REF:
2342     case ADDR_VEC:
2343     case ADDR_DIFF_VEC:
2344       return 1;
2345
2346     case MEM:
2347       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2348                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2349         return 0;
2350       else
2351         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2352
2353     case REG:
2354       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2355
2356     default:
2357       break;
2358     }
2359
2360   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2361     {
2362       if (fmt[i] == 'e')
2363         {
2364           /* If we are about to do the last recursive call
2365              needed at this level, change it into iteration.
2366              This function is called enough to be worth it.  */
2367           if (i == 0)
2368             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2369
2370           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2371             return 0;
2372         }
2373       else if (fmt[i] == 'E')
2374         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2375           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2376             return 0;
2377     }
2378
2379   return 1;
2380 }
2381
2382 /* Mark things set by a CALL.  */
2383
2384 static void
2385 mark_call (rtx insn)
2386 {
2387   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2388     record_last_mem_set_info (insn);
2389 }
2390
2391 /* Mark things set by a SET.  */
2392
2393 static void
2394 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2395 {
2396   rtx dest = SET_DEST (pat);
2397
2398   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2399          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2400          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2401          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2402     dest = XEXP (dest, 0);
2403
2404   if (REG_P (dest))
2405     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2406   else if (MEM_P (dest))
2407     record_last_mem_set_info (insn);
2408
2409   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2410     mark_call (insn);
2411 }
2412
2413 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2414
2415 static void
2416 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2417 {
2418   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2419
2420   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2421     clob = XEXP (clob, 0);
2422
2423   if (REG_P (clob))
2424     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2425   else
2426     record_last_mem_set_info (insn);
2427 }
2428
2429 /* Record things set by INSN.
2430    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2431
2432 static void
2433 mark_oprs_set (rtx insn)
2434 {
2435   rtx pat = PATTERN (insn);
2436   int i;
2437
2438   if (GET_CODE (pat) == SET)
2439     mark_set (pat, insn);
2440   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2441     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2442       {
2443         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2444
2445         if (GET_CODE (x) == SET)
2446           mark_set (x, insn);
2447         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2448           mark_clobber (x, insn);
2449         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2450           mark_call (insn);
2451       }
2452
2453   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2454     mark_clobber (pat, insn);
2455   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2456     mark_call (insn);
2457 }
2458
2459 \f
2460 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2461
2462 /* Local properties of assignments.  */
2463 static sbitmap *cprop_pavloc;
2464 static sbitmap *cprop_absaltered;
2465
2466 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2467 static sbitmap *cprop_avin;
2468 static sbitmap *cprop_avout;
2469
2470 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2471    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2472
2473 static void
2474 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2475 {
2476   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2477   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2478
2479   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2480   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2481 }
2482
2483 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2484
2485 static void
2486 free_cprop_mem (void)
2487 {
2488   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2489   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2490   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2491   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2492 }
2493
2494 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2495    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2496    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2497    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2498    bit in BMAP.  */
2499
2500 static void
2501 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2502 {
2503   int i, j;
2504   basic_block bb;
2505   enum rtx_code code;
2506   reg_set *r;
2507   const char *fmt;
2508
2509   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2510      can't do it when there's no return value.  */
2511  repeat:
2512
2513   if (x == 0)
2514     return;
2515
2516   code = GET_CODE (x);
2517   switch (code)
2518     {
2519     case REG:
2520       if (set_p)
2521         {
2522           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2523             {
2524               FOR_EACH_BB (bb)
2525                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2526                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2527             }
2528           else
2529             {
2530               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2531                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2532             }
2533         }
2534       else
2535         {
2536           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2537             {
2538               FOR_EACH_BB (bb)
2539                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2540                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2541             }
2542           else
2543             {
2544               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2545                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2546             }
2547         }
2548
2549       return;
2550
2551     case MEM:
2552       FOR_EACH_BB (bb)
2553         {
2554           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
2555
2556           while (list_entry)
2557             {
2558               rtx dest, dest_addr;
2559
2560               if (CALL_P (XEXP (list_entry, 0)))
2561                 {
2562                   if (set_p)
2563                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2564                   else
2565                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2566                   break;
2567                 }
2568               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2569                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
2570
2571               dest = XEXP (list_entry, 0);
2572               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2573               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2574
2575               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2576                                          x, rtx_addr_varies_p))
2577                 {
2578                   if (set_p)
2579                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2580                   else
2581                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2582                   break;
2583                 }
2584               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2585             }
2586         }
2587
2588       x = XEXP (x, 0);
2589       goto repeat;
2590
2591     case PC:
2592     case CC0: /*FIXME*/
2593     case CONST:
2594     case CONST_INT:
2595     case CONST_DOUBLE:
2596     case CONST_VECTOR:
2597     case SYMBOL_REF:
2598     case LABEL_REF:
2599     case ADDR_VEC:
2600     case ADDR_DIFF_VEC:
2601       return;
2602
2603     default:
2604       break;
2605     }
2606
2607   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2608     {
2609       if (fmt[i] == 'e')
2610         {
2611           /* If we are about to do the last recursive call
2612              needed at this level, change it into iteration.
2613              This function is called enough to be worth it.  */
2614           if (i == 0)
2615             {
2616               x = XEXP (x, i);
2617               goto repeat;
2618             }
2619
2620           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2621         }
2622       else if (fmt[i] == 'E')
2623         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2624           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2625     }
2626 }
2627
2628 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2629    propagation.  */
2630
2631 static void
2632 compute_cprop_data (void)
2633 {
2634   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2635   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2636                      cprop_avout, cprop_avin);
2637 }
2638 \f
2639 /* Copy/constant propagation.  */
2640
2641 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2642 #define MAX_USES 8
2643
2644 /* Table of uses found in an insn.
2645    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2646 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2647
2648 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2649 static int reg_use_count;
2650
2651 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2652    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2653    and contains the number of uses in the table upon exit.
2654
2655    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2656    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2657
2658 static void
2659 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2660 {
2661   int i, j;
2662   enum rtx_code code;
2663   const char *fmt;
2664   rtx x = *xptr;
2665
2666   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2667      can't do it when there's no return value.  */
2668  repeat:
2669   if (x == 0)
2670     return;
2671
2672   code = GET_CODE (x);
2673   if (REG_P (x))
2674     {
2675       if (reg_use_count == MAX_USES)
2676         return;
2677
2678       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2679       reg_use_count++;
2680     }
2681
2682   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2683
2684   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2685     {
2686       if (fmt[i] == 'e')
2687         {
2688           /* If we are about to do the last recursive call
2689              needed at this level, change it into iteration.
2690              This function is called enough to be worth it.  */
2691           if (i == 0)
2692             {
2693               x = XEXP (x, 0);
2694               goto repeat;
2695             }
2696
2697           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2698         }
2699       else if (fmt[i] == 'E')
2700         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2701           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2702     }
2703 }
2704
2705 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2706    Returns nonzero is successful.  */
2707
2708 static int
2709 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2710 {
2711   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2712   rtx src = 0;
2713   int success = 0;
2714   rtx set = single_set (insn);
2715
2716   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2717   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2718     success = 1;
2719
2720   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2721   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2722     {
2723       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2724
2725       if (src)
2726         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2727     }
2728
2729   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2730      replacement.  */
2731   if (note != 0)
2732     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2733
2734   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2735     {
2736       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2737          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2738          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2739       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2740
2741       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2742           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2743         success = 1;
2744
2745       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2746          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2747          lose information.  */
2748       if (!success && note == 0 && set != 0
2749           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != ZERO_EXTRACT
2750           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != SIGN_EXTRACT)
2751         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2752     }
2753
2754   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2755      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2756      not to happen, because previous code ought to synthesize
2757      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2758   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2759     remove_note (insn, note);
2760
2761   return success;
2762 }
2763
2764 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2765    NULL no such set is found.  */
2766
2767 static struct expr *
2768 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2769 {
2770   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2771      use in a substitution.  */
2772   struct expr *set1 = 0;
2773
2774   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2775      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2776      need two sets like this available at the start of the block:
2777
2778        (set (reg X) (reg Y))
2779        (set (reg Y) (reg X))
2780
2781      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2782      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2783   while (1)
2784     {
2785       rtx src;
2786       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2787
2788       /* Find a set that is available at the start of the block
2789          which contains INSN.  */
2790       while (set)
2791         {
2792           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2793             break;
2794           set = next_set (regno, set);
2795         }
2796
2797       /* If no available set was found we've reached the end of the
2798          (possibly empty) copy chain.  */
2799       if (set == 0)
2800         break;
2801
2802       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2803
2804       src = SET_SRC (set->expr);
2805
2806       /* We know the set is available.
2807          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2808          have changed since the start of the block).
2809
2810          If the source operand changed, we may still use it for the next
2811          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2812
2813       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2814         set1 = set;
2815
2816       /* If the source of the set is anything except a register, then
2817          we have reached the end of the copy chain.  */
2818       if (! REG_P (src))
2819         break;
2820
2821       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2822          and see if we have an available copy into SRC.  */
2823       regno = REGNO (src);
2824     }
2825
2826   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2827      INSN.  */
2828   return set1;
2829 }
2830
2831 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2832    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2833    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2834    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2835    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2836    if a change was made.  */
2837
2838 static int
2839 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2840 {
2841   rtx new, set_src, note_src;
2842   rtx set = pc_set (jump);
2843   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2844
2845   if (note)
2846     {
2847       note_src = XEXP (note, 0);
2848       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2849         note_src = NULL_RTX;
2850     }
2851   else note_src = NULL_RTX;
2852
2853   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2854   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2855
2856   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2857      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2858   if (setcc != NULL_RTX
2859       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2860       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2861     {
2862       rtx setcc_src;
2863       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2864       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2865       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2866                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2867       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2868                                       setcc_src);
2869     }
2870   else
2871     setcc = NULL_RTX;
2872
2873   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2874
2875   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2876   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2877     return 0;
2878
2879   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2880   if (new == pc_rtx)
2881     delete_insn (jump);
2882   else
2883     {
2884       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2885          to one computed by setcc.  */
2886       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2887         return 0;
2888       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2889         {
2890           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2891              are two registers to be replaced by constants before the entire
2892              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2893              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2894              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2895              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2896              we need to attach a note to the branch itself to make this
2897              optimization work.  */
2898
2899           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2900             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2901           return 0;
2902         }
2903
2904       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2905       if (note_src)
2906         remove_note (jump, note);
2907
2908       /* If this has turned into an unconditional jump,
2909          then put a barrier after it so that the unreachable
2910          code will be deleted.  */
2911       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2912         emit_barrier_after (jump);
2913      }
2914
2915 #ifdef HAVE_cc0
2916   /* Delete the cc0 setter.  */
2917   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2918     delete_insn (setcc);
2919 #endif
2920
2921   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2922
2923   global_const_prop_count++;
2924   if (gcse_file != NULL)
2925     {
2926       fprintf (gcse_file,
2927                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2928                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2929       print_rtl (gcse_file, src);
2930       fprintf (gcse_file, "\n");
2931     }
2932   purge_dead_edges (bb);
2933
2934   return 1;
2935 }
2936
2937 static bool
2938 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
2939 {
2940   rtx sset;
2941
2942   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2943      conditional branch instructions first.  */
2944   if (alter_jumps
2945       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2946       && NEXT_INSN (insn)
2947       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2948     {
2949       rtx dest = SET_DEST (sset);
2950       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2951           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2952         return 1;
2953     }
2954
2955   /* Handle normal insns next.  */
2956   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2957       && try_replace_reg (from, to, insn))
2958     return 1;
2959
2960   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2961      We're pretty specific about what we will handle in this
2962      code, we can extend this as necessary over time.
2963
2964      Right now the insn in question must look like
2965      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2966   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2967     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2968   return 0;
2969 }
2970
2971 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2972    The result is nonzero if a change was made.  */
2973
2974 static int
2975 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2976 {
2977   struct reg_use *reg_used;
2978   int changed = 0;
2979   rtx note;
2980
2981   if (!INSN_P (insn))
2982     return 0;
2983
2984   reg_use_count = 0;
2985   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2986
2987   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2988
2989   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2990   if (note)
2991     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2992
2993   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2994        reg_used++, reg_use_count--)
2995     {
2996       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2997       rtx pat, src;
2998       struct expr *set;
2999
3000       /* Ignore registers created by GCSE.
3001          We do this because ...  */
3002       if (regno >= max_gcse_regno)
3003         continue;
3004
3005       /* If the register has already been set in this block, there's
3006          nothing we can do.  */
3007       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
3008         continue;
3009
3010       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
3011          at the start of the block.  */
3012       set = find_avail_set (regno, insn);
3013       if (! set)
3014         continue;
3015
3016       pat = set->expr;
3017       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
3018       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
3019
3020       src = SET_SRC (pat);
3021
3022       /* Constant propagation.  */
3023       if (gcse_constant_p (src))
3024         {
3025           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
3026             {
3027               changed = 1;
3028               global_const_prop_count++;
3029               if (gcse_file != NULL)
3030                 {
3031                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
3032                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
3033                   print_rtl (gcse_file, src);
3034                   fprintf (gcse_file, "\n");
3035                 }
3036               if (INSN_DELETED_P (insn))
3037                 return 1;
3038             }
3039         }
3040       else if (REG_P (src)
3041                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3042                && REGNO (src) != regno)
3043         {
3044           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
3045             {
3046               changed = 1;
3047               global_copy_prop_count++;
3048               if (gcse_file != NULL)
3049                 {
3050                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3051                            regno, INSN_UID (insn));
3052                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3053                 }
3054
3055               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3056                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3057               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3058                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3059                  and made things worse.  */
3060             }
3061         }
3062     }
3063
3064   return changed;
3065 }
3066
3067 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3068    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3069    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3070    can legitimately make replacements.  */
3071
3072 static void
3073 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3074 {
3075   rtx x = *xptr;
3076
3077   if (x == 0)
3078     return;
3079
3080   switch (GET_CODE (x))
3081     {
3082     case ZERO_EXTRACT:
3083     case SIGN_EXTRACT:
3084     case STRICT_LOW_PART:
3085       return;
3086
3087     case PRE_DEC:
3088     case PRE_INC:
3089     case POST_DEC:
3090     case POST_INC:
3091     case PRE_MODIFY:
3092     case POST_MODIFY:
3093       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3094          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3095          codes nonetheless.  */
3096       return;
3097
3098     case SUBREG:
3099       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3100          the non-written words unchanged.  */
3101       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3102         return;
3103       break;
3104
3105     default:
3106       break;
3107     }
3108
3109   find_used_regs (xptr, data);
3110 }
3111
3112 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3113    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3114
3115 static bool
3116 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3117 {
3118   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3119
3120   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3121      change the hard registers mentioned.  */
3122   if (REG_P (x)
3123       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3124           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3125               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3126     {
3127       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3128       struct elt_loc_list *l;
3129
3130       if (!val)
3131         return false;
3132       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3133         {
3134           rtx this_rtx = l->loc;
3135           rtx note;
3136
3137           if (l->in_libcall)
3138             continue;
3139
3140           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3141             newcnst = this_rtx;
3142           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3143               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3144                  At this point this only function parameters should have
3145                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3146                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3147                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3148               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3149                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3150             newreg = this_rtx;
3151         }
3152       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3153         {
3154           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3155              match the new register, we either have to abandon this replacement
3156              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3157              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3158              require the REG_EQUAL note there.  */
3159           bool adjusted;
3160
3161           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3162           gcc_assert (adjusted);
3163           
3164           if (gcse_file != NULL)
3165             {
3166               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3167                        REGNO (x));
3168               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3169                        INSN_UID (insn));
3170               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3171               fprintf (gcse_file, "\n");
3172             }
3173           local_const_prop_count++;
3174           return true;
3175         }
3176       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3177         {
3178           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3179           if (gcse_file != NULL)
3180             {
3181               fprintf (gcse_file,
3182                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3183                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3184               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3185             }
3186           local_copy_prop_count++;
3187           return true;
3188         }
3189     }
3190   return false;
3191 }
3192
3193 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3194    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3195    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3196    be made.  */
3197 static bool
3198 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3199 {
3200   rtx end;
3201
3202   while ((end = *libcall_sp++))
3203     {
3204       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3205
3206       if (! note)
3207         continue;
3208
3209       if (REG_P (newval))
3210         {
3211           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3212             {
3213               do
3214                 {
3215                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3216                   if (! note)
3217                     continue;
3218                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3219                     return false;
3220                 }
3221               while ((end = *libcall_sp++));
3222               return true;
3223             }
3224         }
3225       XEXP (note, 0) = replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3226       insn = end;
3227     }
3228   return true;
3229 }
3230
3231 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3232
3233 static void
3234 local_cprop_pass (int alter_jumps)
3235 {
3236   rtx insn;
3237   struct reg_use *reg_used;
3238   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3239   bool changed = false;
3240
3241   cselib_init (false);
3242   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3243   *libcall_sp = 0;
3244   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3245     {
3246       if (INSN_P (insn))
3247         {
3248           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3249
3250           if (note)
3251             {
3252               gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3253               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3254             }
3255           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3256           if (note)
3257             libcall_sp++;
3258           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3259           do
3260             {
3261               reg_use_count = 0;
3262               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
3263               if (note)
3264                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3265
3266               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3267                    reg_used++, reg_use_count--)
3268                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3269                     libcall_sp))
3270                   {
3271                     changed = true;
3272                     break;
3273                   }
3274               if (INSN_DELETED_P (insn))
3275                 break;
3276             }
3277           while (reg_use_count);
3278         }
3279       cselib_process_insn (insn);
3280     }
3281   cselib_finish ();
3282   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3283   if (changed && alter_jumps)
3284     {
3285       delete_unreachable_blocks ();
3286       free_reg_set_mem ();
3287       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3288       compute_sets (get_insns ());
3289     }
3290 }
3291
3292 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3293    nonzero if a change was made.  */
3294
3295 static int
3296 cprop (int alter_jumps)
3297 {
3298   int changed;
3299   basic_block bb;
3300   rtx insn;
3301
3302   /* Note we start at block 1.  */
3303   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3304     {
3305       if (gcse_file != NULL)
3306         fprintf (gcse_file, "\n");
3307       return 0;
3308     }
3309
3310   changed = 0;
3311   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3312     {
3313       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3314          start of the block].  */
3315       reset_opr_set_tables ();
3316
3317       for (insn = BB_HEAD (bb);
3318            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3319            insn = NEXT_INSN (insn))
3320         if (INSN_P (insn))
3321           {
3322             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3323
3324             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3325             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3326                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3327             if (! NOTE_P (insn))
3328               mark_oprs_set (insn);
3329           }
3330     }
3331
3332   if (gcse_file != NULL)
3333     fprintf (gcse_file, "\n");
3334
3335   return changed;
3336 }
3337
3338 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3339    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3340
3341    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3342    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3343    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3344    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3345    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
3346    but this would require some code reorganization.  */
3347
3348 rtx
3349 fis_get_condition (rtx jump)
3350 {
3351   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3352 }
3353
3354 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3355    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3356
3357 static bool
3358 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3359 {
3360   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3361   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3362
3363   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3364      contain a signed zero.  */
3365   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3366     {
3367       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3368          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3369          the optimization can't be performed.  */
3370       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3371          always return zero for them.  */
3372       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3373         {
3374           REAL_VALUE_TYPE d;
3375           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3376           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3377             return 0;
3378         }
3379       else
3380         return 0;
3381     }
3382
3383   return gcse_constant_p (cst);
3384 }
3385
3386 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3387    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3388    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3389    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3390    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3391    basic block.  */
3392
3393 static void
3394 find_implicit_sets (void)
3395 {
3396   basic_block bb, dest;
3397   unsigned int count;
3398   rtx cond, new;
3399
3400   count = 0;
3401   FOR_EACH_BB (bb)
3402     /* Check for more than one successor.  */
3403     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3404       {
3405         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3406
3407         if (cond
3408             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3409             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3410             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3411             && implicit_set_cond_p (cond))
3412           {
3413             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3414                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3415
3416             if (dest && EDGE_COUNT (dest->preds) == 1
3417                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3418               {
3419                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3420                                              XEXP (cond, 1));
3421                 implicit_sets[dest->index] = new;
3422                 if (gcse_file)
3423                   {
3424                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3425                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3426                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3427                   }
3428                 count++;
3429               }
3430           }
3431       }
3432
3433   if (gcse_file)
3434     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3435 }
3436
3437 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3438    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3439    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3440    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3441
3442 static int
3443 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
3444 {
3445   int changed = 0;
3446
3447   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3448   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3449
3450   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3451
3452   /* Determine implicit sets.  */
3453   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3454   find_implicit_sets ();
3455
3456   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3457   compute_hash_table (&set_hash_table);
3458
3459   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3460   free (implicit_sets);
3461   implicit_sets = NULL;
3462
3463   if (gcse_file)
3464     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3465   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3466     {
3467       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3468       compute_cprop_data ();
3469       changed = cprop (cprop_jumps);
3470       if (bypass_jumps)
3471         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3472       free_cprop_mem ();
3473     }
3474
3475   free_hash_table (&set_hash_table);
3476
3477   if (gcse_file)
3478     {
3479       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3480                current_function_name (), pass, bytes_used);
3481       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props\n\n",
3482                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3483       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3484                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3485     }
3486   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3487   if (changed && cprop_jumps)
3488     delete_unreachable_blocks ();
3489
3490   return changed;
3491 }
3492 \f
3493 /* Bypass conditional jumps.  */
3494
3495 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3496    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3497    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3498    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3499
3500 static int bypass_last_basic_block;
3501
3502 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3503    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3504    find_avail_set.  */
3505
3506 static struct expr *
3507 find_bypass_set (int regno, int bb)
3508 {
3509   struct expr *result = 0;
3510
3511   for (;;)
3512     {
3513       rtx src;
3514       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3515
3516       while (set)
3517         {
3518           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3519             break;
3520           set = next_set (regno, set);
3521         }
3522
3523       if (set == 0)
3524         break;
3525
3526       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3527
3528       src = SET_SRC (set->expr);
3529       if (gcse_constant_p (src))
3530         result = set;
3531
3532       if (! REG_P (src))
3533         break;
3534
3535       regno = REGNO (src);
3536     }
3537   return result;
3538 }
3539
3540
3541 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3542    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3543    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3544    function is required to check that our data flow analysis is still
3545    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3546
3547 static bool
3548 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3549 {
3550   rtx insn;
3551
3552   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3553     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3554       return true;
3555
3556   return false;
3557 }
3558
3559 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3560    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3561    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3562    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3563    Returns nonzero if a change was made.
3564
3565    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3566    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3567    these inserted insns when performing its transformations.  */
3568
3569 static int
3570 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3571 {
3572   rtx insn, note;
3573   edge e, edest;
3574   int i, change;
3575   int may_be_loop_header;
3576   unsigned removed_p;
3577   edge_iterator ei;
3578
3579   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3580
3581   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3582   reg_use_count = 0;
3583   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3584   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3585   if (note)
3586     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3587
3588   may_be_loop_header = false;
3589   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3590     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3591       {
3592         may_be_loop_header = true;
3593         break;
3594       }
3595
3596   change = 0;
3597   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3598     {
3599       removed_p = 0;
3600           
3601       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3602         {
3603           ei_next (&ei);
3604           continue;
3605         }
3606
3607       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3608       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3609         {
3610           ei_next (&ei);
3611           continue;
3612         }
3613
3614       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3615          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3616          optimizations, so prevent this.  */
3617       if (may_be_loop_header
3618           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3619         {
3620           ei_next (&ei);
3621           continue;
3622         }
3623
3624       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3625         {
3626           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3627           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3628           basic_block dest, old_dest;
3629           struct expr *set;
3630           rtx src, new;
3631
3632           if (regno >= max_gcse_regno)
3633             continue;
3634
3635           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3636
3637           if (! set)
3638             continue;
3639
3640           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3641           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3642             continue;
3643
3644           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3645
3646           if (setcc != NULL)
3647               src = simplify_replace_rtx (src,
3648                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3649                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3650
3651           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3652                                       SET_SRC (set->expr));
3653
3654           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3655              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3656              has instructions associated with it, as these insns won't
3657              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3658
3659           if (new == pc_rtx)
3660             {
3661               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3662               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3663             }
3664           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3665             {
3666               edge_iterator ei2;
3667
3668               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3669               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3670               FOR_EACH_EDGE (edest, ei2, bb->succs)
3671                 if (edest->dest == dest && edest->insns.r)
3672                   {
3673                     dest = NULL;
3674                     break;
3675                   }
3676             }
3677           else
3678             dest = NULL;
3679
3680           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3681              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3682              edges.  */
3683
3684           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc))))
3685             {
3686               edge e2;
3687               edge_iterator ei2;
3688
3689               FOR_EACH_EDGE (e2, ei2, e->src->succs)
3690                 if (e2->dest == dest)
3691                   {
3692                     dest = NULL;
3693                     break;
3694                   }
3695             }
3696
3697           old_dest = e->dest;
3698           if (dest != NULL
3699               && dest != old_dest
3700               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3701             {
3702               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3703
3704               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3705                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3706               if (setcc)
3707                 {
3708                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3709                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3710                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3711                 }
3712
3713               if (gcse_file != NULL)
3714                 {
3715                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3716                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3717                            regno, INSN_UID (jump));
3718                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3719                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3720                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3721                 }
3722               change = 1;
3723               removed_p = 1;
3724               break;
3725             }
3726         }
3727       if (!removed_p)
3728         ei_next (&ei);
3729     }
3730   return change;
3731 }
3732
3733 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3734    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3735    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3736    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3737
3738    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3739
3740 static int
3741 bypass_conditional_jumps (void)
3742 {
3743   basic_block bb;
3744   int changed;
3745   rtx setcc;
3746   rtx insn;
3747   rtx dest;
3748
3749   /* Note we start at block 1.  */
3750   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3751     return 0;
3752
3753   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3754   mark_dfs_back_edges ();
3755
3756   changed = 0;
3757   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3758                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3759     {
3760       /* Check for more than one predecessor.  */
3761       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1)
3762         {
3763           setcc = NULL_RTX;
3764           for (insn = BB_HEAD (bb);
3765                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3766                insn = NEXT_INSN (insn))
3767             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3768               {
3769                 if (setcc)
3770                   break;
3771                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3772                   break;
3773
3774                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3775                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3776                   setcc = insn;
3777                 else
3778                   break;
3779               }
3780             else if (JUMP_P (insn))
3781               {
3782                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3783                     && onlyjump_p (insn))
3784                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3785                 break;
3786               }
3787             else if (INSN_P (insn))
3788               break;
3789         }
3790     }
3791
3792   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3793      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3794   if (changed)
3795     commit_edge_insertions();
3796
3797   return changed;
3798 }
3799 \f
3800 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3801
3802 /* Local properties of expressions.  */
3803 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3804 static sbitmap *transp;
3805
3806 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3807    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3808    created by a calls.  */
3809 static sbitmap *transpout;
3810
3811 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3812 static sbitmap *comp;
3813
3814 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3815 static sbitmap *antloc;
3816
3817 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3818    point.  */
3819 static sbitmap *pre_optimal;
3820
3821 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3822 static sbitmap *pre_redundant;
3823
3824 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3825 static sbitmap *pre_insert_map;
3826
3827 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3828 static sbitmap *pre_delete_map;
3829
3830 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3831 static struct edge_list *edge_list;
3832
3833 /* Redundant insns.  */
3834 static sbitmap pre_redundant_insns;
3835
3836 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3837
3838 static void
3839 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3840 {
3841   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3842   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3843   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3844
3845   pre_optimal = NULL;
3846   pre_redundant = NULL;
3847   pre_insert_map = NULL;
3848   pre_delete_map = NULL;
3849   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3850
3851   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3852 }
3853
3854 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3855
3856 static void
3857 free_pre_mem (void)
3858 {
3859   sbitmap_vector_free (transp);
3860   sbitmap_vector_free (comp);
3861
3862   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3863
3864   if (pre_optimal)
3865     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3866   if (pre_redundant)
3867     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3868   if (pre_insert_map)
3869     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3870   if (pre_delete_map)
3871     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3872
3873   transp = comp = NULL;
3874   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3875 }
3876
3877 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3878
3879 static void
3880 compute_pre_data (void)
3881 {
3882   sbitmap trapping_expr;
3883   basic_block bb;
3884   unsigned int ui;
3885
3886   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3887   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3888
3889   /* Collect expressions which might trap.  */
3890   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3891   sbitmap_zero (trapping_expr);
3892   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3893     {
3894       struct expr *e;
3895       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3896         if (may_trap_p (e->expr))
3897           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3898     }
3899
3900   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3901
3902      ~(TRANSP | COMP)
3903   */
3904
3905   FOR_EACH_BB (bb)
3906     {
3907       edge e;
3908       edge_iterator ei;
3909
3910       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3911          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3912          place the instruction on the edge.  So make them neither
3913          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3914       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3915         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3916           {
3917             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3918             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3919             break;
3920           }
3921
3922       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3923       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3924     }
3925
3926   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3927                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3928   sbitmap_vector_free (antloc);
3929   antloc = NULL;
3930   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3931   ae_kill = NULL;
3932   sbitmap_free (trapping_expr);
3933 }
3934 \f
3935 /* PRE utilities */
3936
3937 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3938    block BB.
3939
3940    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3941    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3942
3943    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3944    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3945    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3946    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3947    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3948    the closest such expression.  */
3949
3950 static int
3951 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3952 {
3953   edge pred;
3954   edge_iterator ei;
3955   
3956   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3957     {
3958       basic_block pred_bb = pred->src;
3959
3960       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3961           /* Has predecessor has already been visited?  */
3962           || visited[pred_bb->index])
3963         ;/* Nothing to do.  */
3964
3965       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3966       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3967         {
3968           /* Is this the occurrence we're looking for?
3969              Note that there's only one generating occurrence per block
3970              so we just need to check the block number.  */
3971           if (occr_bb == pred_bb)
3972             return 1;
3973
3974           visited[pred_bb->index] = 1;
3975         }
3976       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3977       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3978         visited[pred_bb->index] = 1;
3979
3980       /* Neither gen nor kill.  */
3981       else
3982         {
3983           visited[pred_bb->index] = 1;
3984           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3985             return 1;
3986         }
3987     }
3988
3989   /* All paths have been checked.  */
3990   return 0;
3991 }
3992
3993 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3994    memory allocated for that function is returned.  */
3995
3996 static int
3997 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3998 {
3999   int rval;
4000   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4001
4002   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
4003
4004   free (visited);
4005   return rval;
4006 }
4007 \f
4008
4009 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4010    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
4011    the value of BB.  */
4012
4013 static rtx
4014 process_insert_insn (struct expr *expr)
4015 {
4016   rtx reg = expr->reaching_reg;
4017   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4018   rtx pat;
4019
4020   start_sequence ();
4021
4022   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4023      just copy it to a register.  */
4024   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4025     emit_move_insn (reg, exp);
4026
4027   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4028      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4029      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4030   else
4031     {
4032       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
4033
4034       if (insn_invalid_p (insn))
4035         gcc_unreachable ();
4036     }
4037   
4038
4039   pat = get_insns ();
4040   end_sequence ();
4041
4042   return pat;
4043 }
4044
4045 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4046
4047    This is used by both the PRE and code hoisting.
4048
4049    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4050    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4051    no sense for code hoisting.  */
4052
4053 static void
4054 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
4055 {
4056   rtx insn = BB_END (bb);
4057   rtx new_insn;
4058   rtx reg = expr->reaching_reg;
4059   int regno = REGNO (reg);
4060   rtx pat, pat_end;
4061
4062   pat = process_insert_insn (expr);
4063   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4064
4065   pat_end = pat;
4066   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4067     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4068
4069   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4070      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4071      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4072
4073   if (JUMP_P (insn)
4074       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4075           && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1
4076               || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4077     {
4078 #ifdef HAVE_cc0
4079       rtx note;
4080 #endif
4081       /* It should always be the case that we can put these instructions
4082          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4083          Check this.  */
4084       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4085                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4086                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4087
4088       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4089          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4090          the new instruction just before the tablejump.  */
4091       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4092           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4093         insn = prev_real_insn (insn);
4094
4095 #ifdef HAVE_cc0
4096       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4097          if cc0 isn't set.  */
4098       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4099       if (note)
4100         insn = XEXP (note, 0);
4101       else
4102         {
4103           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4104           if (maybe_cc0_setter
4105               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4106               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4107             insn = maybe_cc0_setter;
4108         }
4109 #endif
4110       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4111       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4112     }
4113
4114   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4115      of exception handling.  */
4116   else if (CALL_P (insn)
4117            && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1 || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4118     {
4119       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4120          we search backward and place the instructions before the first
4121          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4122          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4123
4124          It should always be the case that we can put these instructions
4125          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4126          Check this.  */
4127
4128       gcc_assert (!pre
4129                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4130                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4131
4132       /* Since different machines initialize their parameter registers
4133          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4134          parameter registers.  */
4135       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4136
4137       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4138          before the first parameter load.
4139
4140          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4141          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4142          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4143          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4144          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4145       while (LABEL_P (insn)
4146              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4147         insn = NEXT_INSN (insn);
4148
4149       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4150     }
4151   else
4152     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4153
4154   while (1)
4155     {
4156       if (INSN_P (pat))
4157         {
4158           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4159           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4160         }
4161       if (pat == pat_end)
4162         break;
4163       pat = NEXT_INSN (pat);
4164     }
4165
4166   gcse_create_count++;
4167
4168   if (gcse_file)
4169     {
4170       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4171                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4172       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4173                expr->bitmap_index, regno);
4174     }
4175 }
4176
4177 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4178    the expressions fully redundant.  */
4179
4180 static int
4181 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4182 {
4183   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4184   sbitmap *inserted;
4185
4186   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4187      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4188
4189   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4190   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4191   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4192   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4193
4194   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4195     {
4196       int indx;
4197       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4198
4199       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4200         {
4201           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4202
4203           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4204             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4205               {
4206                 struct expr *expr = index_map[j];
4207                 struct occr *occr;
4208
4209                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4210                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4211                   {
4212                     if (! occr->deleted_p)
4213                       continue;
4214
4215                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4216                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4217                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4218                       {
4219                         rtx insn;
4220                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4221
4222                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4223                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4224                            the previous block. There are several alternatives
4225                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4226                            handling this situation.  This one is easiest for
4227                            now.  */
4228
4229                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4230                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4231                         else
4232                           {
4233                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4234                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4235                           }
4236
4237                         if (gcse_file)
4238                           {
4239                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4240                                      bb->index,
4241                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4242                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4243                                      expr->bitmap_index);
4244                           }
4245
4246                         update_ld_motion_stores (expr);
4247                         SET_BIT (inserted[e], j);
4248                         did_insert = 1;
4249                         gcse_create_count++;
4250                       }
4251                   }
4252               }
4253         }
4254     }
4255
4256   sbitmap_vector_free (inserted);
4257   return did_insert;
4258 }
4259
4260 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4261    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4262      reaching_reg <- old_reg
4263    it's better to do the following:
4264      reaching_reg <- expr
4265      old_reg      <- reaching_reg
4266    because this way copy propagation can discover additional PRE
4267    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4268    When "expr" is a store, i.e.
4269    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4270      reaching_reg <- old_reg
4271    it's better to add it before as follows:
4272      reaching_reg <- old_reg
4273      MEM          <- reaching_reg.  */
4274
4275 static void
4276 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4277 {
4278   rtx reg = expr->reaching_reg;
4279   int regno = REGNO (reg);
4280   int indx = expr->bitmap_index;
4281   rtx pat = PATTERN (insn);
4282   rtx set, new_insn;
4283   rtx old_reg;
4284   int i;
4285
4286   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4287   switch (GET_CODE (pat))
4288     {
4289     case SET:
4290       set = pat;
4291       break;
4292
4293     case PARALLEL:
4294       /* Search through the parallel looking for the set whose
4295          source was the expression that we're interested in.  */
4296       set = NULL_RTX;
4297       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4298         {
4299           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4300           if (GET_CODE (x) == SET
4301               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4302             {
4303               set = x;
4304               break;
4305             }
4306         }
4307       break;
4308
4309     default:
4310       gcc_unreachable ();
4311     }
4312
4313   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4314     {
4315       old_reg = SET_DEST (set);
4316       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4317       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4318         {
4319           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4320           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4321
4322           /* Keep register set table up to date.  */
4323           replace_one_set (REGNO (old_reg), insn, new_insn);
4324           record_one_set (regno, insn);
4325         }
4326       else
4327         {
4328           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4329           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4330
4331           /* Keep register set table up to date.  */
4332           record_one_set (regno, new_insn);
4333         }
4334     }
4335   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4336     {
4337       old_reg = SET_SRC (set);
4338       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4339
4340       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4341       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4342         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4343       else
4344         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4345
4346       /* Keep register set table up to date.  */
4347       record_one_set (regno, new_insn);
4348     }
4349
4350   gcse_create_count++;
4351
4352   if (gcse_file)
4353     fprintf (gcse_file,
4354              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4355               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4356               INSN_UID (insn), regno);
4357 }
4358
4359 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4360    to `reaching_reg'.  */
4361
4362 static void
4363 pre_insert_copies (void)
4364 {
4365   unsigned int i, added_copy;
4366   struct expr *expr;
4367   struct occr *occr;
4368   struct occr *avail;
4369
4370   /* For each available expression in the table, copy the result to
4371      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4372
4373      ??? The current algorithm is rather brute force.
4374      Need to do some profiling.  */
4375
4376   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4377     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4378       {
4379         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4380            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4381            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4382            deleted.  This test also avoids further processing if the
4383            expression wasn't deleted anywhere.  */
4384         if (expr->reaching_reg == NULL)
4385           continue;
4386
4387         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4388         added_copy = 0;
4389
4390         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4391           {
4392             if (! occr->deleted_p)
4393               continue;
4394
4395             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4396               {
4397                 rtx insn = avail->insn;
4398
4399                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4400                 if (avail->copied_p)
4401                   continue;
4402
4403                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4404                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4405                   continue;
4406
4407                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4408                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4409                                                expr,
4410                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4411                   continue;
4412
4413                 added_copy = 1;
4414
4415                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4416                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4417                 avail->copied_p = 1;
4418               }
4419           }
4420
4421           if (added_copy)
4422             update_ld_motion_stores (expr);
4423       }
4424 }
4425
4426 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4427    in INSN.  */
4428 static rtx
4429 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4430 {
4431   rtx new;
4432   rtx set = single_set (insn), set2;
4433   rtx note;
4434   rtx eqv;
4435
4436   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4437      we've verified to be valid.  */
4438
4439   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4440
4441   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4442   set2 = single_set (new);
4443   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4444     return new;
4445   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4446     eqv = XEXP (note, 0);
4447   else
4448     eqv = SET_SRC (set);
4449
4450   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4451
4452   return new;
4453 }
4454
4455 /* Delete redundant computations.
4456    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4457    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4458    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4459
4460    Returns nonzero if a change is made.  */
4461
4462 static int
4463 pre_delete (void)
4464 {
4465   unsigned int i;
4466   int changed;
4467   struct expr *expr;
4468   struct occr *occr;
4469
4470   changed = 0;
4471   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4472     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4473          expr != NULL;
4474          expr = expr->next_same_hash)
4475       {
4476         int indx = expr->bitmap_index;
4477
4478         /* We only need to search antic_occr since we require
4479            ANTLOC != 0.  */
4480
4481         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4482           {
4483             rtx insn = occr->insn;
4484             rtx set;
4485             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4486
4487             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4488             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4489                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4490               {
4491                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4492                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4493                    the mode of the original destination pseudo.  */
4494                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4495                   expr->reaching_reg
4496                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4497
4498                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4499                 delete_insn (insn);
4500                 occr->deleted_p = 1;
4501                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4502                 changed = 1;
4503                 gcse_subst_count++;
4504
4505                 if (gcse_file)
4506                   {
4507                     fprintf (gcse_file,
4508                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4509                                INSN_UID (insn), indx);
4510                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4511                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4512                   }
4513               }
4514           }
4515       }
4516
4517   return changed;
4518 }
4519
4520 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4521    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4522    has been done.
4523
4524    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4525    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4526    Compiler Design and Implementation.
4527
4528    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4529    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4530    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4531    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4532    through the block.
4533
4534    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4535    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4536    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4537    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4538    redundancies.  */
4539
4540 static int
4541 pre_gcse (void)
4542 {
4543   unsigned int i;
4544   int did_insert, changed;
4545   struct expr **index_map;
4546   struct expr *expr;
4547
4548   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4549      hash table entry.  */
4550
4551   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4552   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4553     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4554       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4555
4556   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4557   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4558   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4559
4560   /* Delete the redundant insns first so that
4561      - we know what register to use for the new insns and for the other
4562        ones with reaching expressions
4563      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4564
4565   changed = pre_delete ();
4566
4567   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4568
4569   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4570      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4571   pre_insert_copies ();
4572   if (did_insert)
4573     {
4574       commit_edge_insertions ();
4575       changed = 1;
4576     }
4577
4578   free (index_map);
4579   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4580   return changed;
4581 }
4582
4583 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4584
4585    Return nonzero if a change was made.  */
4586
4587 static int
4588 one_pre_gcse_pass (int pass)
4589 {
4590   int changed = 0;
4591
4592   gcse_subst_count = 0;
4593   gcse_create_count = 0;
4594
4595   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4596   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4597   if (flag_gcse_lm)
4598     compute_ld_motion_mems ();
4599
4600   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4601   trim_ld_motion_mems ();
4602   if (gcse_file)
4603     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4604
4605   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4606     {
4607       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4608       compute_pre_data ();
4609       changed |= pre_gcse ();
4610       free_edge_list (edge_list);
4611       free_pre_mem ();
4612     }
4613
4614   free_ldst_mems ();
4615   remove_fake_exit_edges ();
4616   free_hash_table (&expr_hash_table);
4617
4618   if (gcse_file)
4619     {
4620       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4621                current_function_name (), pass, bytes_used);
4622       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4623                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4624     }
4625
4626   return changed;
4627 }
4628 \f
4629 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4630    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4631    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4632    because the following loop optimization pass requires them.  */
4633
4634 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4635    could probably share code here.  */
4636
4637 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4638    then we would not need to do this here, because jump would add the
4639    necessary REG_LABEL notes.  */
4640
4641 static void
4642 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4643 {
4644   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4645   int i, j;
4646   const char *fmt;
4647
4648   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4649     {
4650       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4651          avoid flow generating (slightly) worse code.
4652
4653          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4654          mark_jump_label for additional information).  */
4655
4656       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4657                                             REG_NOTES (insn));
4658       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4659         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4660       return;
4661     }
4662
4663   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4664     {
4665       if (fmt[i] == 'e')
4666         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4667       else if (fmt[i] == 'E')
4668         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4669           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4670     }
4671 }
4672
4673 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4674
4675    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4676    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4677    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4678    non-local labels and exceptions.
4679
4680    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4681    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4682    it should be possible with exception handling, since we still have
4683    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4684    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4685
4686 static void
4687 compute_transpout (void)
4688 {
4689   basic_block bb;
4690   unsigned int i;
4691   struct expr *expr;
4692
4693   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4694
4695   FOR_EACH_BB (bb)
4696     {
4697       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4698          end in call instructions for reasons other than abnormal
4699          control flow.  */
4700       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4701         continue;
4702
4703       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4704         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4705           if (MEM_P (expr->expr))
4706             {
4707               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4708                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4709                 continue;
4710
4711               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4712                  analysis to determine if this mem is actually killed
4713                  by this call.  */
4714               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4715             }
4716     }
4717 }
4718
4719 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4720
4721 /* Very busy expressions.  */
4722 static sbitmap *hoist_vbein;
4723 static sbitmap *hoist_vbeout;
4724
4725 /* Hoistable expressions.  */
4726 static sbitmap *hoist_exprs;
4727
4728 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4729    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4730    more effective than the tail merging code in jump.c.
4731
4732    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4733    code hoisting.  It would be nice.  */
4734
4735 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4736
4737 static void
4738 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4739 {
4740   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4741   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4742   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4743
4744   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4745   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4746   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4747   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4748 }
4749
4750 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4751
4752 static void
4753 free_code_hoist_mem (void)
4754 {
4755   sbitmap_vector_free (antloc);
4756   sbitmap_vector_free (transp);
4757   sbitmap_vector_free (comp);
4758
4759   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4760   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4761   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4762   sbitmap_vector_free (transpout);
4763
4764   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4765 }
4766
4767 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4768
4769    An expression is very busy if all paths from a given point
4770    compute the expression.  */
4771
4772 static void
4773 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4774 {
4775   int changed, passes;
4776   basic_block bb;
4777
4778   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4779   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4780
4781   passes = 0;
4782   changed = 1;
4783
4784   while (changed)
4785     {
4786       changed = 0;
4787
4788       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4789          the convergence.  */
4790       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4791         {
4792           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4793                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4794           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4795             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4796         }
4797
4798       passes++;
4799     }
4800
4801   if (gcse_file)
4802     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4803 }
4804
4805 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4806
4807 static void
4808 compute_code_hoist_data (void)
4809 {
4810   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4811   compute_transpout ();
4812   compute_code_hoist_vbeinout ();
4813   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4814   if (gcse_file)
4815     fprintf (gcse_file, "\n");
4816 }
4817
4818 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4819    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4820
4821    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4822    to me that the expression must either be computed or transparent in
4823    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4824    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4825    the expression wasn't a loop invariant.
4826
4827    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4828    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4829    paths.  */
4830
4831 static int
4832 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4833 {
4834   edge pred;
4835   edge_iterator ei;
4836   int visited_allocated_locally = 0;
4837
4838
4839   if (visited == NULL)
4840     {
4841       visited_allocated_locally = 1;
4842       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4843     }
4844
4845   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4846     {
4847       basic_block pred_bb = pred->src;
4848
4849       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4850         break;
4851       else if (pred_bb == expr_bb)
4852         continue;
4853       else if (visited[pred_bb->index])
4854         continue;
4855
4856       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4857       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4858         break;
4859       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4860         break;
4861
4862       /* Not killed.  */
4863       else
4864         {
4865           visited[pred_bb->index] = 1;
4866           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4867                                            pred_bb, visited))
4868             break;
4869         }
4870     }
4871   if (visited_allocated_locally)
4872     free (visited);
4873
4874   return (pred == NULL);
4875 }
4876 \f
4877 /* Actually perform code hoisting.  */
4878
4879 static void
4880 hoist_code (void)
4881 {
4882   basic_block bb, dominated;
4883   basic_block *domby;
4884   unsigned int domby_len;
4885   unsigned int i,j;
4886   struct expr **index_map;
4887   struct expr *expr;
4888
4889   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4890
4891   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4892      hash table entry.  */
4893
4894   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4895   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4896     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4897       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4898
4899   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4900      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4901   FOR_EACH_BB (bb)
4902     {
4903       int found = 0;
4904       int insn_inserted_p;
4905
4906       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4907       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4908          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4909       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4910         {
4911           int hoistable = 0;
4912
4913           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4914               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4915             {
4916               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4917                  we look at every block BB dominates to see if it
4918                  computes the expression.  */
4919               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4920                 {
4921                   dominated = domby[j];
4922                   /* Ignore self dominance.  */
4923                   if (bb == dominated)
4924                     continue;
4925                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4926                      the busy expression and whether or not moving that
4927                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4928                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4929                     continue;
4930
4931                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4932                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4933
4934                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4935                      from a dominated block into BB.  */
4936                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4937                     hoistable++;
4938                 }
4939
4940               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4941                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4942                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4943                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4944                  allocation.  One could increase this value to try harder
4945                  to avoid any possible code expansion due to register
4946                  allocation issues; however experiments have shown that
4947                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4948                  from two successors, so raising this threshold is likely
4949                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4950               if (hoistable > 1)
4951                 {
4952                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4953                   found = 1;
4954                 }
4955             }
4956         }
4957       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4958       if (! found)
4959         {
4960           free (domby);
4961         continue;
4962         }
4963
4964       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4965       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4966         {
4967           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4968              note when we've inserted it.  */
4969           insn_inserted_p = 0;
4970
4971           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4972           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4973             {
4974               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4975                  we look at every block BB dominates to see if it
4976                  computes the expression.  */
4977               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4978                 {
4979                   dominated = domby[j];
4980                   /* Ignore self dominance.  */
4981                   if (bb == dominated)
4982                     continue;
4983
4984                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4985                      the busy expression and whether or not moving that
4986                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4987                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4988                     continue;
4989
4990                   /* The expression is computed in the dominated block and
4991                      it would be safe to compute it at the start of the
4992                      dominated block.  Now we have to determine if the
4993                      expression would reach the dominated block if it was
4994                      placed at the end of BB.  */
4995                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4996                     {
4997                       struct expr *expr = index_map[i];
4998                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4999                       rtx insn;
5000                       rtx set;
5001
5002                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
5003                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
5004                         occr = occr->next;
5005
5006                       gcc_assert (occr);
5007                       insn = occr->insn;
5008                       set = single_set (insn);
5009                       gcc_assert (set);
5010
5011                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5012                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5013                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5014                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5015                         expr->reaching_reg
5016                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5017
5018                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
5019                       delete_insn (insn);
5020                       occr->deleted_p = 1;
5021                       if (!insn_inserted_p)
5022                         {
5023                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
5024                           insn_inserted_p = 1;
5025                         }
5026                     }
5027                 }
5028             }
5029         }
5030       free (domby);
5031     }
5032
5033   free (index_map);
5034 }
5035
5036 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5037
5038    Return nonzero if a change was made.  */
5039
5040 static int
5041 one_code_hoisting_pass (void)
5042 {
5043   int changed = 0;
5044
5045   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
5046   compute_hash_table (&expr_hash_table);
5047   if (gcse_file)
5048     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
5049
5050   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5051     {
5052       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5053       compute_code_hoist_data ();
5054       hoist_code ();
5055       free_code_hoist_mem ();
5056     }
5057
5058   free_hash_table (&expr_hash_table);
5059
5060   return changed;
5061 }
5062 \f
5063 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5064     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5065     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5066
5067             int i;
5068             float a[10];
5069
5070             void foo(float scale)
5071             {
5072               for (i=0; i<10; i++)
5073                 a[i] *= scale;
5074             }
5075
5076     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5077     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5078     of the loop.
5079
5080       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5081     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5082     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5083
5084       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5085     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5086     in the loop.  */
5087
5088 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5089    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5090
5091 static struct ls_expr *
5092 ldst_entry (rtx x)
5093 {
5094   int do_not_record_p = 0;
5095   struct ls_expr * ptr;
5096   unsigned int hash;
5097
5098   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5099                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5100
5101   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5102     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5103       return ptr;
5104
5105   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5106
5107   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5108   ptr->expr         = NULL;
5109   ptr->pattern      = x;
5110   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5111   ptr->loads        = NULL_RTX;
5112   ptr->stores       = NULL_RTX;
5113   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5114   ptr->invalid      = 0;
5115   ptr->index        = 0;
5116   ptr->hash_index   = hash;
5117   pre_ldst_mems     = ptr;
5118
5119   return ptr;
5120 }
5121
5122 /* Free up an individual ldst entry.  */
5123
5124 static void
5125 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5126 {
5127   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5128   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5129
5130   free (ptr);
5131 }
5132
5133 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5134
5135 static void
5136 free_ldst_mems (void)
5137 {
5138   while (pre_ldst_mems)
5139     {
5140       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5141
5142       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5143
5144       free_ldst_entry (tmp);
5145     }
5146
5147   pre_ldst_mems = NULL;
5148 }
5149
5150 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5151
5152 static void
5153 print_ldst_list (FILE * file)
5154 {
5155   struct ls_expr * ptr;
5156
5157   fprintf (file, "LDST list: \n");
5158
5159   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5160     {
5161       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5162
5163       print_rtl (file, ptr->pattern);
5164
5165       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5166
5167       if (ptr->loads)
5168         print_rtl (file, ptr->loads);
5169       else
5170         fprintf (file, "(nil)");
5171
5172       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5173
5174       if (ptr->stores)
5175         print_rtl (file, ptr->stores);
5176       else
5177         fprintf (file, "(nil)");
5178
5179       fprintf (file, "\n\n");
5180     }
5181
5182   fprintf (file, "\n");
5183 }
5184
5185 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5186
5187 static struct ls_expr *
5188 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5189 {
5190   struct ls_expr * ptr;
5191
5192   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5193     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5194       return ptr;
5195
5196   return NULL;
5197 }
5198
5199 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5200
5201 static int
5202 enumerate_ldsts (void)
5203 {
5204   struct ls_expr * ptr;
5205   int n = 0;
5206
5207   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5208     ptr->index = n++;
5209
5210   return n;
5211 }
5212
5213 /* Return first item in the list.  */
5214
5215 static inline struct ls_expr *
5216 first_ls_expr (void)
5217 {
5218   return pre_ldst_mems;
5219 }
5220
5221 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5222
5223 static inline struct ls_expr *
5224 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5225 {
5226   return ptr->next;
5227 }
5228 \f
5229 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5230
5231 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5232    side effects. These are the types of loads we consider for the
5233    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5234
5235 static int
5236 simple_mem (rtx x)
5237 {
5238   if (! MEM_P (x))
5239     return 0;
5240
5241   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5242     return 0;
5243
5244   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5245     return 0;
5246
5247   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5248      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5249      continue.  */
5250   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5251     return 0;
5252
5253   if (side_effects_p (x))
5254     return 0;
5255
5256   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5257   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5258     return 0;
5259
5260   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5261     return 0;
5262
5263   return 1;
5264 }
5265
5266 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5267    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5268    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5269    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5270    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5271    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5272    fix it up.  */
5273
5274 static void
5275 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5276 {
5277   const char * fmt;
5278   int i, j;
5279   struct ls_expr * ptr;
5280
5281   /* Invalidate it in the list.  */
5282   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5283     {
5284       ptr = ldst_entry (x);
5285       ptr->invalid = 1;
5286     }
5287
5288   /* Recursively process the insn.  */
5289   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5290
5291   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5292     {
5293       if (fmt[i] == 'e')
5294         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5295       else if (fmt[i] == 'E')
5296         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5297           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5298     }
5299 }
5300
5301 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5302    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5303    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5304    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5305    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5306    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5307    later.  */
5308
5309 static void
5310 compute_ld_motion_mems (void)
5311 {
5312   struct ls_expr * ptr;
5313   basic_block bb;
5314   rtx insn;
5315
5316   pre_ldst_mems = NULL;
5317
5318   FOR_EACH_BB (bb)
5319     {
5320       for (insn = BB_HEAD (bb);
5321            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5322            insn = NEXT_INSN (insn))
5323         {
5324           if (INSN_P (insn))
5325             {
5326               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5327                 {
5328                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5329                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5330
5331                   /* Check for a simple LOAD...  */
5332                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5333                     {
5334                       ptr = ldst_entry (src);
5335                       if (REG_P (dest))
5336                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5337                       else
5338                         ptr->invalid = 1;
5339                     }
5340                   else
5341                     {
5342                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5343                       invalidate_any_buried_refs (src);
5344                     }
5345
5346                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5347                      will block any movement we might do later. We only care
5348                      about this exact pattern since those are the only
5349                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5350                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5351                     {
5352                       ptr = ldst_entry (dest);
5353
5354                       if (! MEM_P (src)
5355                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5356                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5357                              returns 0 for all REGs.  */
5358                           && can_assign_to_reg_p (src))
5359                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5360                       else
5361                         ptr->invalid = 1;
5362                     }
5363                 }
5364               else
5365                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5366             }
5367         }
5368     }
5369 }
5370
5371 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5372    expression list for pre gcse.  */
5373
5374 static void
5375 trim_ld_motion_mems (void)
5376 {
5377   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5378   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5379
5380   while (ptr != NULL)
5381     {
5382       struct expr * expr;
5383
5384       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5385       if (! ptr->invalid)
5386         {
5387           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5388           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5389
5390           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5391                expr != NULL;
5392                expr = expr->next_same_hash)
5393             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5394               break;
5395         }
5396       else
5397         expr = (struct expr *) 0;
5398
5399       if (expr)
5400         {
5401           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5402           ptr->expr = expr;
5403           last = & ptr->next;
5404           ptr = ptr->next;
5405         }
5406       else
5407         {
5408           *last = ptr->next;
5409           free_ldst_entry (ptr);
5410           ptr = * last;
5411         }
5412     }
5413
5414   /* Show the world what we've found.  */
5415   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5416     print_ldst_list (gcse_file);
5417 }
5418
5419 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5420    a reaching register, and update any stores that are needed if
5421    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5422    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5423    the reaching register into the store location. These keeps the
5424    correct value in the reaching register for the loads.  */
5425
5426 static void
5427 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5428 {
5429   struct ls_expr * mem_ptr;
5430
5431   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5432     {
5433       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5434          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5435          dead and should be eliminated later.  */
5436
5437       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5438          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5439          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5440          (set reg expr) in that insn.  */
5441       rtx list = mem_ptr->stores;
5442
5443       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5444         {
5445           rtx insn = XEXP (list, 0);
5446           rtx pat = PATTERN (insn);
5447           rtx src = SET_SRC (pat);
5448           rtx reg = expr->reaching_reg;
5449           rtx copy, new;
5450
5451           /* If we've already copied it, continue.  */
5452           if (expr->reaching_reg == src)
5453             continue;
5454
5455           if (gcse_file)
5456             {
5457               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5458               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5459               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5460               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5461               fprintf (gcse_file, "\n");
5462             }
5463
5464           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5465           new = emit_insn_before (copy, insn);
5466           record_one_set (REGNO (reg), new);
5467           SET_SRC (pat) = reg;
5468
5469           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5470           INSN_CODE (insn) = -1;
5471           gcse_create_count++;
5472         }
5473     }
5474 }
5475 \f
5476 /* Store motion code.  */
5477
5478 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5479 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5480 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5481
5482 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5483    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5484 static int * regvec;
5485
5486 /* And current insn, for the same routine.  */
5487 static rtx compute_store_table_current_insn;
5488
5489 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5490 static sbitmap * st_antloc;
5491
5492 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5493 static int num_stores;
5494
5495 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5496    note_stores.  */
5497
5498 static void
5499 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5500               void *data)
5501 {
5502   sbitmap bb_reg = data;
5503
5504   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5505     dest = SUBREG_REG (dest);
5506
5507   if (REG_P (dest))
5508     {
5509       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5510       if (bb_reg)
5511         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5512     }
5513 }
5514
5515 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5516    note_stores.  */
5517
5518 static void
5519 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5520               void *data)
5521 {
5522   int *dead_vec = data;
5523
5524   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5525     dest = SUBREG_REG (dest);
5526
5527   if (REG_P (dest) &&
5528       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5529     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5530 }
5531
5532 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5533    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5534
5535 static bool
5536 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5537 {
5538   rtx reg;
5539
5540   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5541     {
5542       reg = XEXP (x, 0);
5543       if (regs_set[REGNO(reg)])
5544         return false;
5545     }
5546
5547   return true;
5548 }
5549
5550 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5551 static rtx
5552 extract_mentioned_regs (rtx x)
5553 {
5554   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5555 }
5556
5557 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5558    registers.  */
5559 static rtx
5560 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5561 {
5562   int i;
5563   enum rtx_code code;
5564   const char * fmt;
5565
5566   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5567  repeat:
5568
5569   if (x == 0)
5570     return accum;
5571
5572   code = GET_CODE (x);
5573   switch (code)
5574     {
5575     case REG:
5576       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5577
5578     case MEM:
5579       x = XEXP (x, 0);
5580       goto repeat;
5581
5582     case PRE_DEC:
5583     case PRE_INC:
5584     case POST_DEC:
5585     case POST_INC:
5586       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5587       gcc_unreachable ();
5588
5589     case PC:
5590     case CC0: /*FIXME*/
5591     case CONST:
5592     case CONST_INT:
5593     case CONST_DOUBLE:
5594     case CONST_VECTOR:
5595     case SYMBOL_REF:
5596     case LABEL_REF:
5597     case ADDR_VEC:
5598     case ADDR_DIFF_VEC:
5599       return accum;
5600
5601     default:
5602       break;
5603     }
5604
5605   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5606   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5607
5608   for (; i >= 0; i--)
5609     {
5610       if (fmt[i] == 'e')
5611         {
5612           rtx tem = XEXP (x, i);
5613
5614           /* If we are about to do the last recursive call
5615              needed at this level, change it into iteration.  */
5616           if (i == 0)
5617             {
5618               x = tem;
5619               goto repeat;
5620             }
5621
5622           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5623         }
5624       else if (fmt[i] == 'E')
5625         {
5626           int j;
5627
5628           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5629             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5630         }
5631     }
5632
5633   return accum;
5634 }
5635
5636 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5637    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5638    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5639    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5640    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5641
5642    The results are stored this way:
5643
5644    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5645    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5646       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5647       expression of this type may be anticipatable
5648    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5649       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5650    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5651       available is stored in reaching_reg.
5652
5653    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5654    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5655    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5656    */
5657
5658 static void
5659 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5660 {
5661   struct ls_expr * ptr;
5662   rtx dest, set, tmp;
5663   int check_anticipatable, check_available;
5664   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5665
5666   set = single_set (insn);
5667   if (!set)
5668     return;
5669
5670   dest = SET_DEST (set);
5671
5672   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5673       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5674     return;
5675
5676   if (side_effects_p (dest))
5677     return;
5678
5679   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5680      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5681      continue.  */
5682   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5683     return;
5684
5685   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5686      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5687   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5688     return;
5689
5690   ptr = ldst_entry (dest);
5691   if (!ptr->pattern_regs)
5692     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5693
5694   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5695      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5696   check_anticipatable = 0;
5697   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5698     check_anticipatable = 1;
5699   else
5700     {
5701       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5702       if (tmp != NULL_RTX
5703           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5704         check_anticipatable = 1;
5705     }
5706   if (check_anticipatable)
5707     {
5708       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5709         tmp = NULL_RTX;
5710       else
5711         tmp = insn;
5712       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5713                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5714     }
5715
5716   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5717      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5718      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5719   check_available = 0;
5720   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5721     check_available = 1;
5722   else
5723     {
5724       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5725       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5726         check_available = 1;
5727     }
5728   if (check_available)
5729     {
5730       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5731          failed last time.  */
5732       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5733         {
5734           for (tmp = BB_END (bb);
5735                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5736                tmp = PREV_INSN (tmp))
5737             continue;
5738           if (tmp == insn)
5739             check_available = 0;
5740         }
5741       else
5742         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5743                                               bb, regs_set_after,
5744                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5745     }
5746   if (!check_available)
5747     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5748 }
5749
5750 /* Find available and anticipatable stores.  */
5751
5752 static int
5753 compute_store_table (void)
5754 {
5755   int ret;
5756   basic_block bb;
5757   unsigned regno;
5758   rtx insn, pat, tmp;
5759   int *last_set_in, *already_set;
5760   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5761
5762   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5763
5764   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5765                                                        max_gcse_regno);
5766   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5767   pre_ldst_mems = 0;
5768   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5769   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5770
5771   /* Find all the stores we care about.  */
5772   FOR_EACH_BB (bb)
5773     {
5774       /* First compute the registers set in this block.  */
5775       regvec = last_set_in;
5776
5777       for (insn = BB_HEAD (bb);
5778            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5779            insn = NEXT_INSN (insn))
5780         {
5781           if (! INSN_P (insn))
5782             continue;
5783
5784           if (CALL_P (insn))
5785             {
5786               bool clobbers_all = false;
5787 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5788               if (NON_SAVING_SETJMP
5789                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5790                 clobbers_all = true;
5791 #endif
5792
5793               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5794                 if (clobbers_all
5795                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5796                   {
5797                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5798                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5799                   }
5800             }
5801
5802           pat = PATTERN (insn);
5803           compute_store_table_current_insn = insn;
5804           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5805         }
5806
5807       /* Now find the stores.  */
5808       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5809       regvec = already_set;
5810       for (insn = BB_HEAD (bb);
5811            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5812            insn = NEXT_INSN (insn))
5813         {
5814           if (! INSN_P (insn))
5815             continue;
5816
5817           if (CALL_P (insn))
5818             {
5819               bool clobbers_all = false;
5820 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5821               if (NON_SAVING_SETJMP
5822                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5823                 clobbers_all = true;
5824 #endif
5825
5826               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5827                 if (clobbers_all
5828                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5829                   already_set[regno] = 1;
5830             }
5831
5832           pat = PATTERN (insn);
5833           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5834
5835           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5836           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5837
5838           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5839           compute_store_table_current_insn = insn;
5840           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5841           if (CALL_P (insn))
5842             {
5843               bool clobbers_all = false;
5844 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5845               if (NON_SAVING_SETJMP
5846                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5847                 clobbers_all = true;
5848 #endif
5849
5850               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5851                 if ((clobbers_all
5852                      || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5853                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5854                   last_set_in[regno] = 0;
5855             }
5856         }
5857
5858 #ifdef ENABLE_CHECKING
5859       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5860       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5861         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5862 #endif
5863
5864       /* Clear temporary marks.  */
5865       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5866         {
5867           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5868           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5869               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5870             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5871         }
5872     }
5873
5874   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5875      be no opportunity to optimize them.  */
5876   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5877        ptr != NULL;
5878        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5879     {
5880       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5881         {
5882           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5883           free_ldst_entry (ptr);
5884         }
5885       else
5886         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5887     }
5888
5889   ret = enumerate_ldsts ();
5890
5891   if (gcse_file)
5892     {
5893       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5894       print_ldst_list (gcse_file);
5895     }
5896
5897   free (last_set_in);
5898   free (already_set);
5899   return ret;
5900 }
5901
5902 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5903    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5904    after the X.  */
5905
5906 static bool
5907 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5908 {
5909   if (after)
5910     return anti_dependence (x, store_pattern);
5911   else
5912     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5913                             rtx_addr_varies_p);
5914 }
5915
5916 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5917    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5918    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5919    after the insn X.  */
5920
5921 static bool
5922 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5923 {
5924   const char * fmt;
5925   int i, j;
5926   int ret = false;
5927
5928   if (!x)
5929     return false;
5930
5931   if (GET_CODE (x) == SET)
5932     x = SET_SRC (x);
5933
5934   if (MEM_P (x))
5935     {
5936       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5937         return true;
5938     }
5939
5940   /* Recursively process the insn.  */
5941   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5942
5943   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5944     {
5945       if (fmt[i] == 'e')
5946         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5947       else if (fmt[i] == 'E')
5948         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5949           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5950     }
5951   return ret;
5952 }
5953
5954 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5955    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5956    after the insn.  Return true if it it does.  */
5957
5958 static bool
5959 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5960 {
5961   rtx reg, base, note;
5962
5963   if (!INSN_P (insn))
5964     return false;
5965
5966   if (CALL_P (insn))
5967     {
5968       /* A normal or pure call might read from pattern,
5969          but a const call will not.  */
5970       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5971         return true;
5972
5973       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5974          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5975       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5976         {
5977           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5978           if (!base
5979               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5980                   && GET_MODE (base) == Pmode
5981                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5982             return true;
5983         }
5984
5985       return false;
5986     }
5987
5988   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5989     {
5990       rtx pat = PATTERN (insn);
5991       rtx dest = SET_DEST (pat);
5992
5993       if (GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
5994           || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5995         dest = XEXP (dest, 0);
5996
5997       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5998       if (MEM_P (dest)
5999           && !expr_equiv_p (dest, x))
6000         {
6001           if (after)
6002             {
6003               if (output_dependence (dest, x))
6004                 return true;
6005             }
6006           else
6007             {
6008               if (output_dependence (x, dest))
6009                 return true;
6010             }
6011         }
6012       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
6013         return true;
6014     }
6015   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
6016     return true;
6017
6018   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
6019      location aliased with X, then this insn kills X.  */
6020   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6021   if (! note)
6022     return false;
6023   note = XEXP (note, 0);
6024
6025   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
6026      alias relationship, then it does not kill X.  */
6027   if (expr_equiv_p (note, x))
6028     return false;
6029
6030   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
6031   return find_loads (note, x, after);
6032 }
6033
6034 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6035    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
6036    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
6037    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
6038
6039 static bool
6040 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6041                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
6042 {
6043   rtx last = BB_END (bb), act;
6044
6045   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6046     {
6047       /* We do not know where it will happen.  */
6048       if (fail_insn)
6049         *fail_insn = NULL_RTX;
6050       return true;
6051     }
6052
6053   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6054   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6055     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6056       {
6057         if (fail_insn)
6058           *fail_insn = act;
6059         return true;
6060       }
6061
6062   return false;
6063 }
6064
6065 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6066    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6067    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6068 static bool
6069 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6070                      int *regs_set_before)
6071 {
6072   rtx first = BB_HEAD (bb);
6073
6074   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6075     return true;
6076
6077   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6078     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6079       return true;
6080
6081   return false;
6082 }
6083
6084 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6085    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6086 static void
6087 build_store_vectors (void)
6088 {
6089   basic_block bb;
6090   int *regs_set_in_block;
6091   rtx insn, st;
6092   struct ls_expr * ptr;
6093   unsigned regno;
6094
6095   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6096      by aliasing later in its block.  */
6097   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6098   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6099
6100   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6101   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6102
6103   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6104     {
6105       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6106         {
6107           insn = XEXP (st, 0);
6108           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6109
6110           /* If we've already seen an available expression in this block,
6111              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6112              copy the SRC expression to an unused register in case there
6113              are any side effects.  */
6114           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6115             {
6116               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6117               if (gcse_file)
6118                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6119               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6120               continue;
6121             }
6122           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6123         }
6124
6125       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6126         {
6127           insn = XEXP (st, 0);
6128           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6129           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6130         }
6131     }
6132
6133   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6134   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6135
6136   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6137   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6138   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6139
6140   FOR_EACH_BB (bb)
6141     {
6142       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6143         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6144
6145       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6146         {
6147           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6148                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6149             {
6150               /* It should not be necessary to consider the expression
6151                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6152               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6153                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6154                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6155             }
6156           else
6157             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6158         }
6159     }
6160
6161   free (regs_set_in_block);
6162
6163   if (gcse_file)
6164     {
6165       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6166       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6167       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6168       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6169     }
6170 }
6171
6172 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6173    the BB_HEAD if needed.  */
6174
6175 static void
6176 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6177 {
6178   /* Insert at start of successor block.  */
6179   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6180   rtx before = BB_HEAD (bb);
6181   while (before != 0)
6182     {
6183       if (! LABEL_P (before)
6184           && (! NOTE_P (before)
6185               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6186         break;
6187       prev = before;
6188       if (prev == BB_END (bb))
6189         break;
6190       before = NEXT_INSN (before);
6191     }
6192
6193   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6194
6195   if (gcse_file)
6196     {
6197       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6198                bb->index);
6199       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6200       fprintf (gcse_file, "\n");
6201     }
6202 }
6203
6204 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6205    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6206    if an edge insertion was performed.  */
6207
6208 static int
6209 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6210 {
6211   rtx reg, insn;
6212   basic_block bb;
6213   edge tmp;
6214   edge_iterator ei;
6215
6216   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6217      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6218   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6219     return 0;
6220
6221   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6222     return 0;
6223
6224   reg = expr->reaching_reg;
6225   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6226
6227   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6228      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6229      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6230   bb = e->dest;
6231   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6232     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6233       {
6234         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6235         
6236         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6237         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6238           break;
6239       }
6240
6241   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6242      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6243   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6244     {
6245       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6246         {
6247           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6248           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6249         }
6250       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6251       return 0;
6252     }
6253
6254   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6255      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6256   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6257     {
6258       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6259       return 0;
6260     }
6261
6262   insert_insn_on_edge (insn, e);
6263
6264   if (gcse_file)
6265     {
6266       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6267                e->src->index, e->dest->index);
6268       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6269       fprintf (gcse_file, "\n");
6270     }
6271
6272   return 1;
6273 }
6274
6275 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6276    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6277
6278    This could be rather expensive.  */
6279
6280 static void
6281 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6282 {
6283   edge_iterator *stack, ei;
6284   int sp;
6285   edge act;
6286   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6287   rtx last, insn, note;
6288   rtx mem = smexpr->pattern;
6289
6290   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6291   sp = 0;
6292   ei = ei_start (bb->succs);
6293
6294   sbitmap_zero (visited);
6295
6296   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6297   while (1)
6298     {
6299       if (!act)
6300         {
6301           if (!sp)
6302             {
6303               free (stack);
6304               sbitmap_free (visited);
6305               return;
6306             }
6307           act = ei_edge (stack[--sp]);
6308         }
6309       bb = act->dest;
6310
6311       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6312           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6313         {
6314           if (!ei_end_p (ei))
6315               ei_next (&ei);
6316           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6317           continue;
6318         }
6319       SET_BIT (visited, bb->index);
6320
6321       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6322         {
6323           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6324                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6325                last = XEXP (last, 1))
6326             continue;
6327           last = XEXP (last, 0);
6328         }
6329       else
6330         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6331
6332       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6333         if (INSN_P (insn))
6334           {
6335             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6336             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6337               continue;
6338
6339             if (gcse_file)
6340               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6341                        INSN_UID (insn));
6342             remove_note (insn, note);
6343           }
6344
6345       if (!ei_end_p (ei))
6346         ei_next (&ei);
6347       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6348
6349       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6350         {
6351           if (act)
6352             stack[sp++] = ei;
6353           ei = ei_start (bb->succs);
6354           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6355         }
6356     }
6357 }
6358
6359 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6360
6361 static void
6362 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6363 {
6364   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6365
6366   mem = smexpr->pattern;
6367   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6368   insn = emit_insn_after (insn, del);
6369
6370   if (gcse_file)
6371     {
6372       fprintf (gcse_file,
6373                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6374       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6375       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6376       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6377       fprintf (gcse_file, "\n");
6378     }
6379
6380   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6381     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6382       {
6383         XEXP (ptr, 0) = insn;
6384         break;
6385       }
6386
6387   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6388      up the LIBCALL notes.  */
6389   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6390
6391   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6392   if (note)
6393     {
6394       pair = XEXP (note, 0);
6395       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6396       XEXP (note, 0) = insn;
6397     }
6398   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6399   if (note)
6400     {
6401       pair = XEXP (note, 0);
6402       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6403       XEXP (note, 0) = insn;
6404     }
6405
6406   delete_insn (del);
6407
6408   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6409      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6410      definition, so drop them.  */
6411   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6412     if (INSN_P (insn))
6413       {
6414         set = single_set (insn);
6415         if (!set)
6416           continue;
6417         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6418           return;
6419         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6420         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6421           continue;
6422
6423         if (gcse_file)
6424           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6425                    INSN_UID (insn));
6426         remove_note (insn, note);
6427       }
6428   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6429 }
6430
6431
6432 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6433    the reaching_reg for later storing.  */
6434
6435 static void
6436 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6437 {
6438   rtx reg, i, del;
6439
6440   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6441     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6442
6443   reg = expr->reaching_reg;
6444
6445   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6446     {
6447       del = XEXP (i, 0);
6448       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6449         {
6450           /* We know there is only one since we deleted redundant
6451              ones during the available computation.  */
6452           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6453           break;
6454         }
6455     }
6456 }
6457
6458 /* Free memory used by store motion.  */
6459
6460 static void
6461 free_store_memory (void)
6462 {
6463   free_ldst_mems ();
6464
6465   if (ae_gen)
6466     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6467   if (ae_kill)
6468     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6469   if (transp)
6470     sbitmap_vector_free (transp);
6471   if (st_antloc)
6472     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6473   if (pre_insert_map)
6474     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6475   if (pre_delete_map)
6476     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6477   if (reg_set_in_block)
6478     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6479
6480   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6481   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6482 }
6483
6484 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6485    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6486
6487 static void
6488 store_motion (void)
6489 {
6490   basic_block bb;
6491   int x;
6492   struct ls_expr * ptr;
6493   int update_flow = 0;
6494
6495   if (gcse_file)
6496     {
6497       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6498       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6499     }
6500
6501   init_alias_analysis ();
6502
6503   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6504   num_stores = compute_store_table ();
6505   if (num_stores == 0)
6506     {
6507       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6508       end_alias_analysis ();
6509       return;
6510     }
6511
6512   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6513   build_store_vectors ();
6514   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6515   connect_infinite_loops_to_exit ();
6516
6517   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6518                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6519                                 &pre_delete_map);
6520
6521   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6522   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6523     {
6524       FOR_EACH_BB (bb)
6525         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6526           delete_store (ptr, bb);
6527
6528       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6529         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6530           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6531     }
6532
6533   if (update_flow)
6534     commit_edge_insertions ();
6535
6536   free_store_memory ();
6537   free_edge_list (edge_list);
6538   remove_fake_exit_edges ();
6539   end_alias_analysis ();
6540 }
6541
6542 \f
6543 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6544
6545 int
6546 bypass_jumps (FILE *file)
6547 {
6548   int changed;
6549
6550   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6551      setjmp, so just punt to be safe.  */
6552   if (current_function_calls_setjmp)
6553     return 0;
6554
6555   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6556   debug_stderr = stderr;
6557   gcse_file = file;
6558
6559   /* Identify the basic block information for this function, including
6560      successors and predecessors.  */
6561   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6562
6563   if (file)
6564     dump_flow_info (file);
6565
6566   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6567   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6568     return 0;
6569
6570   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6571   bytes_used = 0;
6572
6573   /* We need alias.  */
6574   init_alias_analysis ();
6575
6576   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6577      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6578      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6579      computation.
6580
6581      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6582      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6583      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6584
6585   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6586   compute_sets (get_insns ());
6587
6588   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6589   alloc_gcse_mem (get_insns ());
6590   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, 1, 1);
6591   free_gcse_mem ();
6592
6593   if (file)
6594     {
6595       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6596                current_function_name (), n_basic_blocks);
6597       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6598     }
6599
6600   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6601   free_reg_set_mem ();
6602
6603   /* We are finished with alias.  */
6604   end_alias_analysis ();
6605   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6606
6607   return changed;
6608 }
6609
6610 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6611    optimization about to be performed.  */
6612
6613 static bool
6614 is_too_expensive (const char *pass)
6615 {
6616   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6617      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6618      particularly useful.
6619
6620      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6621      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6622      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6623      threshold the number of blocks, uses something with a more
6624      graceful degradation.  */
6625   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6626     {
6627       if (warn_disabled_optimization)
6628         warning ("%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6629                  pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6630
6631       return true;
6632     }
6633
6634   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6635      storage it's better just to disable the optimization.  */
6636   if ((n_basic_blocks
6637        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6638        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6639     {
6640       if (warn_disabled_optimization)
6641         warning ("%s: %d basic blocks and %d registers",
6642                  pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6643
6644       return true;
6645     }
6646
6647   return false;
6648 }
6649
6650 #include "gt-gcse.h"