OSDN Git Service

f7e42fb0641eb828aef3ab38e7a1d9b8163b0b94
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005,
4    2006, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
29      allows more load motion, particularly out of loops.
30    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "coretypes.h"
148 #include "tm.h"
149 #include "toplev.h"
150
151 #include "rtl.h"
152 #include "tree.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "regs.h"
155 #include "hard-reg-set.h"
156 #include "flags.h"
157 #include "real.h"
158 #include "insn-config.h"
159 #include "recog.h"
160 #include "basic-block.h"
161 #include "output.h"
162 #include "function.h"
163 #include "expr.h"
164 #include "except.h"
165 #include "ggc.h"
166 #include "params.h"
167 #include "cselib.h"
168 #include "intl.h"
169 #include "obstack.h"
170 #include "timevar.h"
171 #include "tree-pass.h"
172 #include "hashtab.h"
173 #include "df.h"
174 #include "dbgcnt.h"
175
176 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
177    moving loop invariant calculations out of loops.
178
179    Originally this tended to create worse overall code, but several
180    improvements during the development of PRE seem to have made following
181    back edges generally a win.
182
183    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
184    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
185    out of loops.  At some point we might need to move some of those
186    heuristics into gcse.c.  */
187
188 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
189    are a superset of those done by GCSE.
190
191    We perform the following steps:
192
193    1) Compute basic block information.
194
195    2) Compute table of places where registers are set.
196
197    3) Perform copy/constant propagation.
198
199    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
200       for size, or code hoisting if we are.
201
202    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
203
204    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
205    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
206    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
207    GCSE will try to use an existing register containing the common
208    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
209    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
210
211    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
212    (set (pseudo-reg) (expression)).
213    Function want_to_gcse_p says what these are.
214
215    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
216    partially redundant).
217
218    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
219    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
220    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
221
222    **********************
223
224    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
225    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
226    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
227    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
228    the expense.
229
230    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
231    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
232    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
233    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
234
235    It was found doing copy propagation between each pass enables further
236    substitutions.
237
238    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
239    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
240    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
241
242    **********************
243
244    The steps for PRE are:
245
246    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
247
248    2) Perform the data flow analysis for PRE.
249
250    3) Delete the redundant instructions
251
252    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
253       redundant instructions fully redundant.
254
255    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
256       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
257
258    The deletion is done first so that when we do insertions we
259    know which pseudo reg to use.
260
261    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
262    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
263    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
264
265    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
266    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
267    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
268    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
269    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
270    each register in each block and thus can try to use an existing
271    register.  */
272 \f
273 /* GCSE global vars.  */
274
275 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
276    want to do this for two cases.
277
278     * If we changed any jumps via cprop.
279
280     * If we added any labels via edge splitting.  */
281 static int run_jump_opt_after_gcse;
282
283 /* An obstack for our working variables.  */
284 static struct obstack gcse_obstack;
285
286 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
287
288 /* Hash table of expressions.  */
289
290 struct expr
291 {
292   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
293   rtx expr;
294   /* Index in the available expression bitmaps.  */
295   int bitmap_index;
296   /* Next entry with the same hash.  */
297   struct expr *next_same_hash;
298   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
299      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
300      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
301      to the occurrence and the output is not used between the start of
302      the block and the occurrence.  */
303   struct occr *antic_occr;
304   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
305      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
306      basic block and the operands are not modified by following statements in
307      the basic block [including this insn].  */
308   struct occr *avail_occr;
309   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
310      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
311      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
312   rtx reaching_reg;
313 };
314
315 /* Occurrence of an expression.
316    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
317    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
318
319 struct occr
320 {
321   /* Next occurrence of this expression.  */
322   struct occr *next;
323   /* The insn that computes the expression.  */
324   rtx insn;
325   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
326   char deleted_p;
327   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
328      reaching_reg.  */
329   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
330      the same byte.  */
331   char copied_p;
332 };
333
334 /* Expression and copy propagation hash tables.
335    Each hash table is an array of buckets.
336    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
337    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
338    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
339    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
340    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
341    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
342
343 struct hash_table
344 {
345   /* The table itself.
346      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
347   struct expr **table;
348
349   /* Size of the hash table, in elements.  */
350   unsigned int size;
351
352   /* Number of hash table elements.  */
353   unsigned int n_elems;
354
355   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
356   int set_p;
357 };
358
359 /* Expression hash table.  */
360 static struct hash_table expr_hash_table;
361
362 /* Copy propagation hash table.  */
363 static struct hash_table set_hash_table;
364
365 /* Mapping of uids to cuids.
366    Only real insns get cuids.  */
367 static int *uid_cuid;
368
369 /* Highest UID in UID_CUID.  */
370 static int max_uid;
371
372 /* Get the cuid of an insn.  */
373 #ifdef ENABLE_CHECKING
374 #define INSN_CUID(INSN) \
375   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
376 #else
377 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
378 #endif
379
380 /* Number of cuids.  */
381 static int max_cuid;
382
383 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
384    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
385    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
386 static unsigned int max_gcse_regno;
387
388 /* Table of registers that are modified.
389
390    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
391    is set.
392
393    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
394    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
395    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
396
397    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
398    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
399    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
400    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
401    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
402    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
403    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
404    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
405    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
406    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
407    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
408    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
409    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
410
411 typedef struct reg_set
412 {
413   /* The next setting of this register.  */
414   struct reg_set *next;
415   /* The index of the block where it was set.  */
416   int bb_index;
417 } reg_set;
418
419 static reg_set **reg_set_table;
420
421 /* Size of `reg_set_table'.
422    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
423    necessary.  */
424 static int reg_set_table_size;
425
426 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
427 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
428
429 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
430    or store motion.
431    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
432    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
433    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
434    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
435    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
436    no side effects so we can re-issue the setter value.
437    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
438    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
439
440 struct ls_expr
441 {
442   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
443   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
444   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
445   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
446   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
447   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
448   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
449   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
450   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
451   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
452 };
453
454 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
455 static rtx *implicit_sets;
456
457 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
458 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
459
460 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
461 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
462
463 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
464    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
465    the start of the basic block.  */
466 static regset reg_set_bitmap;
467
468 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
469    This is used by compute_transp.
470    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
471    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
472    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
473 static sbitmap *reg_set_in_block;
474
475 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
476    memory within that block.  */
477 static rtx * modify_mem_list;
478 static bitmap modify_mem_list_set;
479
480 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
481 static rtx * canon_modify_mem_list;
482
483 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
484    function calls.  */
485 static bitmap blocks_with_calls;
486
487 /* Various variables for statistics gathering.  */
488
489 /* Memory used in a pass.
490    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
491    to keep an eye on memory usage.  */
492 static int bytes_used;
493
494 /* GCSE substitutions made.  */
495 static int gcse_subst_count;
496 /* Number of copy instructions created.  */
497 static int gcse_create_count;
498 /* Number of local constants propagated.  */
499 static int local_const_prop_count;
500 /* Number of local copies propagated.  */
501 static int local_copy_prop_count;
502 /* Number of global constants propagated.  */
503 static int global_const_prop_count;
504 /* Number of global copies propagated.  */
505 static int global_copy_prop_count;
506 \f
507 /* For available exprs */
508 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
509 \f
510 static void compute_can_copy (void);
511 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
512 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
513 static void *grealloc (void *, size_t);
514 static void *gcse_alloc (unsigned long);
515 static void alloc_gcse_mem (void);
516 static void free_gcse_mem (void);
517 static void alloc_reg_set_mem (int);
518 static void free_reg_set_mem (void);
519 static void record_one_set (int, rtx);
520 static void record_set_info (rtx, const_rtx, void *);
521 static void compute_sets (void);
522 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *);
523 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
524 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
525 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
526 static int want_to_gcse_p (rtx);
527 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
528 static bool gcse_constant_p (const_rtx);
529 static int oprs_unchanged_p (const_rtx, const_rtx, int);
530 static int oprs_anticipatable_p (const_rtx, const_rtx);
531 static int oprs_available_p (const_rtx, const_rtx);
532 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
533                                   struct hash_table *);
534 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
535 static unsigned int hash_expr (const_rtx, enum machine_mode, int *, int);
536 static unsigned int hash_set (int, int);
537 static int expr_equiv_p (const_rtx, const_rtx);
538 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
539 static void record_last_mem_set_info (rtx);
540 static void record_last_set_info (rtx, const_rtx, void *);
541 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
542 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
543 static void free_hash_table (struct hash_table *);
544 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
545 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
546 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
547 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
548 static void reset_opr_set_tables (void);
549 static int oprs_not_set_p (const_rtx, const_rtx);
550 static void mark_call (rtx);
551 static void mark_set (rtx, rtx);
552 static void mark_clobber (rtx, rtx);
553 static void mark_oprs_set (rtx);
554 static void alloc_cprop_mem (int, int);
555 static void free_cprop_mem (void);
556 static void compute_transp (const_rtx, int, sbitmap *, int);
557 static void compute_transpout (void);
558 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
559                                       struct hash_table *);
560 static void compute_cprop_data (void);
561 static void find_used_regs (rtx *, void *);
562 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
563 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
564 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
565 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, const_rtx, void *);
566 static int load_killed_in_block_p (const_basic_block, int, const_rtx, int);
567 static void canon_list_insert (rtx, const_rtx, void *);
568 static int cprop_insn (rtx, int);
569 static int cprop (int);
570 static void find_implicit_sets (void);
571 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
572 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
573 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
574 static bool reg_killed_on_edge (const_rtx, const_edge);
575 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
576 static int bypass_conditional_jumps (void);
577 static void alloc_pre_mem (int, int);
578 static void free_pre_mem (void);
579 static void compute_pre_data (void);
580 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
581                                     basic_block);
582 static void insert_insn_end_basic_block (struct expr *, basic_block, int);
583 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
584 static void pre_insert_copies (void);
585 static int pre_delete (void);
586 static int pre_gcse (void);
587 static int one_pre_gcse_pass (int);
588 static void add_label_notes (rtx, rtx);
589 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
590 static void free_code_hoist_mem (void);
591 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
592 static void compute_code_hoist_data (void);
593 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
594 static void hoist_code (void);
595 static int one_code_hoisting_pass (void);
596 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
597 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
598 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
599                                          basic_block, char *);
600 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
601 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
602 static void free_ldst_mems (void);
603 static void print_ldst_list (FILE *);
604 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
605 static int enumerate_ldsts (void);
606 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
607 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
608 static int simple_mem (const_rtx);
609 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
610 static void compute_ld_motion_mems (void);
611 static void trim_ld_motion_mems (void);
612 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
613 static void reg_set_info (rtx, const_rtx, void *);
614 static void reg_clear_last_set (rtx, const_rtx, void *);
615 static bool store_ops_ok (const_rtx, int *);
616 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
617 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
618 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
619 static int compute_store_table (void);
620 static bool load_kills_store (const_rtx, const_rtx, int);
621 static bool find_loads (const_rtx, const_rtx, int);
622 static bool store_killed_in_insn (const_rtx, const_rtx, const_rtx, int);
623 static bool store_killed_after (const_rtx, const_rtx, const_rtx, const_basic_block, int *, rtx *);
624 static bool store_killed_before (const_rtx, const_rtx, const_rtx, const_basic_block, int *);
625 static void build_store_vectors (void);
626 static void insert_insn_start_basic_block (rtx, basic_block);
627 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
628 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
629 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
630 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
631 static void free_store_memory (void);
632 static void store_motion (void);
633 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
634 static void clear_modify_mem_tables (void);
635 static void free_modify_mem_tables (void);
636 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
637 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
638 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool);
639 static void local_cprop_pass (bool);
640 static bool is_too_expensive (const char *);
641 \f
642
643 /* Entry point for global common subexpression elimination.
644    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
645    change is mode.  */
646
647 static int
648 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
649 {
650   int changed, pass;
651   /* Bytes used at start of pass.  */
652   int initial_bytes_used;
653   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
654   int max_pass_bytes;
655   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
656   char *gcse_obstack_bottom;
657
658   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
659      setjmp, so just punt to be safe.  */
660   if (cfun->calls_setjmp)
661     return 0;
662
663   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
664   run_jump_opt_after_gcse = 0;
665
666   /* Identify the basic block information for this function, including
667      successors and predecessors.  */
668   max_gcse_regno = max_reg_num ();
669
670   df_note_add_problem ();
671   df_analyze ();
672
673   if (dump_file)
674     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
675
676   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
677   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
678       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
679     return 0;
680
681   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
682   bytes_used = 0;
683
684   /* We need alias.  */
685   init_alias_analysis ();
686   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
687      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
688      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
689      computation.
690
691      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
692      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
693      information about memory sets when we build the hash tables.  */
694
695   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
696   compute_sets ();
697
698   pass = 0;
699   initial_bytes_used = bytes_used;
700   max_pass_bytes = 0;
701   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
702   changed = 1;
703   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
704     {
705       changed = 0;
706       if (dump_file)
707         fprintf (dump_file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
708
709       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
710          and the reg_set_table data.  */
711       bytes_used = initial_bytes_used;
712
713       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
714       max_gcse_regno = max_reg_num ();
715
716       alloc_gcse_mem ();
717
718       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
719          during this pass.  */
720       if (dbg_cnt (cprop1))
721         {
722           timevar_push (TV_CPROP1);
723           changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
724           timevar_pop (TV_CPROP1);
725         }
726
727       if (optimize_size)
728         /* Do nothing.  */ ;
729       else
730         {
731           timevar_push (TV_PRE);
732           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
733           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
734              recompute various things which are sized on the number of
735              basic blocks.  */
736           if (changed)
737             {
738               free_modify_mem_tables ();
739               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
740               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
741             }
742           free_reg_set_mem ();
743           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
744           compute_sets ();
745           run_jump_opt_after_gcse = 1;
746           timevar_pop (TV_PRE);
747         }
748
749       if (max_pass_bytes < bytes_used)
750         max_pass_bytes = bytes_used;
751
752       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
753          not re-use the existing allocated memory because the tables
754          will not have info for the insns or registers created by
755          partial redundancy elimination.  */
756       free_gcse_mem ();
757
758       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
759          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
760          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
761          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
762       if (optimize_size)
763         {
764           timevar_push (TV_HOIST);
765           max_gcse_regno = max_reg_num ();
766           alloc_gcse_mem ();
767           changed |= one_code_hoisting_pass ();
768           free_gcse_mem ();
769
770           if (max_pass_bytes < bytes_used)
771             max_pass_bytes = bytes_used;
772           timevar_pop (TV_HOIST);
773         }
774
775       if (dump_file)
776         {
777           fprintf (dump_file, "\n");
778           fflush (dump_file);
779         }
780
781       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
782       pass++;
783     }
784
785   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
786      conditional jumps.  */
787
788   if (dbg_cnt (cprop2))
789     {
790       max_gcse_regno = max_reg_num ();
791       alloc_gcse_mem ();
792
793       /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
794       timevar_push (TV_CPROP2);
795       one_cprop_pass (pass + 1, true, true);
796       timevar_pop (TV_CPROP2);
797       free_gcse_mem ();
798     }
799
800   if (dump_file)
801     {
802       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
803                current_function_name (), n_basic_blocks);
804       fprintf (dump_file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
805                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
806     }
807
808   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
809   free_reg_set_mem ();
810
811   /* We are finished with alias.  */
812   end_alias_analysis ();
813
814   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
815     {
816       timevar_push (TV_LSM);
817       store_motion ();
818       timevar_pop (TV_LSM);
819     }
820
821   /* Record where pseudo-registers are set.  */
822   return run_jump_opt_after_gcse;
823 }
824 \f
825 /* Misc. utilities.  */
826
827 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
828    This is trivially true for integer and floating point values.
829    It may or may not be true for condition codes.  */
830 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
831
832 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
833
834 static void
835 compute_can_copy (void)
836 {
837   int i;
838 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
839   rtx reg, insn;
840 #endif
841   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
842
843   start_sequence ();
844   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
845     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
846       {
847 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
848         can_copy[i] = 0;
849 #else
850         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
851         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
852         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
853           can_copy[i] = 1;
854 #endif
855       }
856     else
857       can_copy[i] = 1;
858
859   end_sequence ();
860 }
861
862 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
863
864 bool
865 can_copy_p (enum machine_mode mode)
866 {
867   static bool can_copy_init_p = false;
868
869   if (! can_copy_init_p)
870     {
871       compute_can_copy ();
872       can_copy_init_p = true;
873     }
874
875   return can_copy[mode] != 0;
876 }
877 \f
878 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
879
880 static void *
881 gmalloc (size_t size)
882 {
883   bytes_used += size;
884   return xmalloc (size);
885 }
886
887 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
888
889 static void *
890 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
891 {
892   bytes_used += nelem * elsize;
893   return xcalloc (nelem, elsize);
894 }
895
896 /* Cover function to xrealloc.
897    We don't record the additional size since we don't know it.
898    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
899
900 static void *
901 grealloc (void *ptr, size_t size)
902 {
903   return xrealloc (ptr, size);
904 }
905
906 /* Cover function to obstack_alloc.  */
907
908 static void *
909 gcse_alloc (unsigned long size)
910 {
911   bytes_used += size;
912   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
913 }
914
915 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
916    and reg/memory set tracking tables.
917
918    This is called at the start of each pass.  */
919
920 static void
921 alloc_gcse_mem (void)
922 {
923   int i;
924   basic_block bb;
925   rtx insn;
926
927   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
928      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
929      and only apply to real insns.
930      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
931      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
932
933   max_uid = get_max_uid ();
934   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
935   i = 0;
936   FOR_EACH_BB (bb)
937     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
938       {
939         if (INSN_P (insn))
940           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
941         else
942           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
943       }
944
945   max_cuid = i;
946
947   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
948   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
949
950   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
951   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
952   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
953      basic block.  */
954   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
955   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
956   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
957   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
958 }
959
960 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
961
962 static void
963 free_gcse_mem (void)
964 {
965   free (uid_cuid);
966
967   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
968
969   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
970   free_modify_mem_tables ();
971   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
972   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
973 }
974 \f
975 /* Compute the local properties of each recorded expression.
976
977    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
978    other blocks.
979
980    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
981    in the block.
982
983    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
984    at least once and expression would contain the same value if the
985    computation was moved to the end of the block.
986
987    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
988    least once and expression would contain the same value if the computation
989    was moved to the beginning of the block.
990
991    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
992    basically the same information and thus can easily share this code.
993
994    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
995    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
996    particular property.
997
998    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
999    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1000    ABSALTERED.  */
1001
1002 static void
1003 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1004                           struct hash_table *table)
1005 {
1006   unsigned int i;
1007
1008   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1009   if (transp)
1010     {
1011       if (table->set_p)
1012         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1013       else
1014         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1015     }
1016
1017   if (comp)
1018     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1019   if (antloc)
1020     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1021
1022   for (i = 0; i < table->size; i++)
1023     {
1024       struct expr *expr;
1025
1026       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1027         {
1028           int indx = expr->bitmap_index;
1029           struct occr *occr;
1030
1031           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1032              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1033              then reset the bits for those that are.  */
1034           if (transp)
1035             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1036
1037           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1038              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1039           if (antloc)
1040             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1041               {
1042                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1043
1044                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1045                    initialize this.  */
1046                 occr->deleted_p = 0;
1047               }
1048
1049           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1050              we want to set to nonzero in COMP.  */
1051           if (comp)
1052             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1053               {
1054                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1055
1056                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1057                    initialize this.  */
1058                 occr->copied_p = 0;
1059               }
1060
1061           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1062              initialize this.  */
1063           expr->reaching_reg = 0;
1064         }
1065     }
1066 }
1067 \f
1068 /* Register set information.
1069
1070    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1071    modified.  */
1072
1073 static struct obstack reg_set_obstack;
1074
1075 static void
1076 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1077 {
1078   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1079   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1080
1081   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1082 }
1083
1084 static void
1085 free_reg_set_mem (void)
1086 {
1087   free (reg_set_table);
1088   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1089 }
1090
1091 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1092
1093 static void
1094 record_one_set (int regno, rtx insn)
1095 {
1096   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1097   struct reg_set *new_reg_info;
1098
1099   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1100   if (regno >= reg_set_table_size)
1101     {
1102       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1103
1104       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1105                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1106       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1107               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1108       reg_set_table_size = new_size;
1109     }
1110
1111   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1112   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1113   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1114   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1115   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1116 }
1117
1118 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1119    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1120    occurring.  */
1121
1122 static void
1123 record_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1124 {
1125   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1126
1127   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1128     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1129 }
1130
1131 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1132
1133    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1134    `reg_set_table' for further documentation.  */
1135
1136 static void
1137 compute_sets (void)
1138 {
1139   basic_block bb;
1140   rtx insn;
1141
1142   FOR_EACH_BB (bb)
1143     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1144       if (INSN_P (insn))
1145         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1146 }
1147 \f
1148 /* Hash table support.  */
1149
1150 struct reg_avail_info
1151 {
1152   basic_block last_bb;
1153   int first_set;
1154   int last_set;
1155 };
1156
1157 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1158 static basic_block current_bb;
1159
1160
1161 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1162    GCSE.  */
1163
1164 static int
1165 want_to_gcse_p (rtx x)
1166 {
1167 #ifdef STACK_REGS
1168   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1169      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1170      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1171   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1172     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1173 #endif
1174
1175   switch (GET_CODE (x))
1176     {
1177     case REG:
1178     case SUBREG:
1179     case CONST_INT:
1180     case CONST_DOUBLE:
1181     case CONST_FIXED:
1182     case CONST_VECTOR:
1183     case CALL:
1184       return 0;
1185
1186     default:
1187       return can_assign_to_reg_p (x);
1188     }
1189 }
1190
1191 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1192
1193 static GTY(()) rtx test_insn;
1194
1195 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1196
1197 static bool
1198 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1199 {
1200   int num_clobbers = 0;
1201   int icode;
1202
1203   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1204   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1205     return 1;
1206   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1207     return 0;
1208
1209   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1210      our test insn if we haven't already.  */
1211   if (test_insn == 0)
1212     {
1213       test_insn
1214         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1215                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1216                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1217                                       const0_rtx));
1218       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1219     }
1220
1221   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1222      valid.  */
1223   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1224   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1225   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1226           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1227 }
1228
1229 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1230    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1231    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1232
1233 static int
1234 oprs_unchanged_p (const_rtx x, const_rtx insn, int avail_p)
1235 {
1236   int i, j;
1237   enum rtx_code code;
1238   const char *fmt;
1239
1240   if (x == 0)
1241     return 1;
1242
1243   code = GET_CODE (x);
1244   switch (code)
1245     {
1246     case REG:
1247       {
1248         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1249
1250         if (info->last_bb != current_bb)
1251           return 1;
1252         if (avail_p)
1253           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1254         else
1255           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1256       }
1257
1258     case MEM:
1259       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1260                                   x, avail_p))
1261         return 0;
1262       else
1263         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1264
1265     case PRE_DEC:
1266     case PRE_INC:
1267     case POST_DEC:
1268     case POST_INC:
1269     case PRE_MODIFY:
1270     case POST_MODIFY:
1271       return 0;
1272
1273     case PC:
1274     case CC0: /*FIXME*/
1275     case CONST:
1276     case CONST_INT:
1277     case CONST_DOUBLE:
1278     case CONST_FIXED:
1279     case CONST_VECTOR:
1280     case SYMBOL_REF:
1281     case LABEL_REF:
1282     case ADDR_VEC:
1283     case ADDR_DIFF_VEC:
1284       return 1;
1285
1286     default:
1287       break;
1288     }
1289
1290   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1291     {
1292       if (fmt[i] == 'e')
1293         {
1294           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1295              level, change it into iteration.  This function is called enough
1296              to be worth it.  */
1297           if (i == 0)
1298             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1299
1300           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1301             return 0;
1302         }
1303       else if (fmt[i] == 'E')
1304         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1305           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1306             return 0;
1307     }
1308
1309   return 1;
1310 }
1311
1312 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1313    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1314    conflict between two memory references.  */
1315 static int gcse_mems_conflict_p;
1316
1317 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1318    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1319    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1320    this memory load.  */
1321 static const_rtx gcse_mem_operand;
1322
1323 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1324    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1325    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1326
1327 static void
1328 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1329                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1330 {
1331   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1332          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1333          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1334     dest = XEXP (dest, 0);
1335
1336   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1337      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1338      elsewhere.  */
1339   if (! MEM_P (dest))
1340     return;
1341
1342   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1343      don't mark as killed this time.  */
1344
1345   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1346     {
1347       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1348         gcse_mems_conflict_p = 1;
1349       return;
1350     }
1351
1352   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1353                        rtx_addr_varies_p))
1354     gcse_mems_conflict_p = 1;
1355 }
1356
1357 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1358    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1359    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1360    before UID_LIMIT.
1361
1362    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1363    AVAIL_P to 0.  */
1364
1365 static int
1366 load_killed_in_block_p (const_basic_block bb, int uid_limit, const_rtx x, int avail_p)
1367 {
1368   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1369
1370   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1371   if (MEM_READONLY_P (x))
1372     return 0;
1373
1374   while (list_entry)
1375     {
1376       rtx setter;
1377       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1378       if ((avail_p
1379            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1380           || (! avail_p
1381               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1382         {
1383           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1384           continue;
1385         }
1386
1387       setter = XEXP (list_entry, 0);
1388
1389       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1390          to pure functions are never put on the list, so we need not
1391          worry about them.  */
1392       if (CALL_P (setter))
1393         return 1;
1394
1395       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1396          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1397
1398          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1399          communicate via global variables.  Yuk.  */
1400       gcse_mem_operand = x;
1401       gcse_mems_conflict_p = 0;
1402       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1403       if (gcse_mems_conflict_p)
1404         return 1;
1405       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1406     }
1407   return 0;
1408 }
1409
1410 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1411    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1412
1413 static int
1414 oprs_anticipatable_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1415 {
1416   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1417 }
1418
1419 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1420    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1421
1422 static int
1423 oprs_available_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1424 {
1425   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1426 }
1427
1428 /* Hash expression X.
1429
1430    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1431    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1432    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1433    the current size of the hash table to be probed.  */
1434
1435 static unsigned int
1436 hash_expr (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1437            int hash_table_size)
1438 {
1439   unsigned int hash;
1440
1441   *do_not_record_p = 0;
1442
1443   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1444                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1445   return hash % hash_table_size;
1446 }
1447
1448 /* Hash a set of register REGNO.
1449
1450    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1451    propagation code.
1452
1453    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1454
1455 static unsigned int
1456 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1457 {
1458   unsigned int hash;
1459
1460   hash = regno;
1461   return hash % hash_table_size;
1462 }
1463
1464 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1465
1466 static int
1467 expr_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y)
1468 {
1469   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1470 }
1471
1472 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1473    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1474    basic block.
1475
1476    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1477    It is only used if X is a CONST_INT.
1478
1479    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1480    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1481
1482 static void
1483 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1484                       int avail_p, struct hash_table *table)
1485 {
1486   int found, do_not_record_p;
1487   unsigned int hash;
1488   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1489   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1490
1491   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1492
1493   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1494      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1495      to or can't handle.  */
1496   if (do_not_record_p)
1497     return;
1498
1499   cur_expr = table->table[hash];
1500   found = 0;
1501
1502   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1503     {
1504       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1505          the list.  */
1506       last_expr = cur_expr;
1507       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1508     }
1509
1510   if (! found)
1511     {
1512       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1513       bytes_used += sizeof (struct expr);
1514       if (table->table[hash] == NULL)
1515         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1516         table->table[hash] = cur_expr;
1517       else
1518         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1519         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1520
1521       /* Set the fields of the expr element.  */
1522       cur_expr->expr = x;
1523       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1524       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1525       cur_expr->antic_occr = NULL;
1526       cur_expr->avail_occr = NULL;
1527     }
1528
1529   /* Now record the occurrence(s).  */
1530   if (antic_p)
1531     {
1532       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1533
1534       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1535         antic_occr = NULL;
1536
1537       if (antic_occr)
1538         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1539            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1540            block and the block is scanned from start to end.  */
1541         ; /* nothing to do */
1542       else
1543         {
1544           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1545           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1546           bytes_used += sizeof (struct occr);
1547           antic_occr->insn = insn;
1548           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1549           antic_occr->deleted_p = 0;
1550           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1551         }
1552     }
1553
1554   if (avail_p)
1555     {
1556       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1557
1558       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1559         {
1560           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1561              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1562              the last one in the block and the block is scanned from start
1563              to end.  */
1564           avail_occr->insn = insn;
1565         }
1566       else
1567         {
1568           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1569           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1570           bytes_used += sizeof (struct occr);
1571           avail_occr->insn = insn;
1572           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1573           avail_occr->deleted_p = 0;
1574           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1575         }
1576     }
1577 }
1578
1579 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1580    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1581    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1582    basic block.  */
1583
1584 static void
1585 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1586 {
1587   int found;
1588   unsigned int hash;
1589   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1590   struct occr *cur_occr;
1591
1592   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1593
1594   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1595
1596   cur_expr = table->table[hash];
1597   found = 0;
1598
1599   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1600     {
1601       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1602          the list.  */
1603       last_expr = cur_expr;
1604       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1605     }
1606
1607   if (! found)
1608     {
1609       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1610       bytes_used += sizeof (struct expr);
1611       if (table->table[hash] == NULL)
1612         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1613         table->table[hash] = cur_expr;
1614       else
1615         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1616         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1617
1618       /* Set the fields of the expr element.
1619          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1620          performed on its operands.  */
1621       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1622       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1623       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1624       cur_expr->antic_occr = NULL;
1625       cur_expr->avail_occr = NULL;
1626     }
1627
1628   /* Now record the occurrence.  */
1629   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1630
1631   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1632     {
1633       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1634          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1635          the last one in the block and the block is scanned from start
1636          to end.  */
1637       cur_occr->insn = insn;
1638     }
1639   else
1640     {
1641       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1642       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1643       bytes_used += sizeof (struct occr);
1644
1645           cur_occr->insn = insn;
1646           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1647           cur_occr->deleted_p = 0;
1648           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1649     }
1650 }
1651
1652 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1653    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1654
1655 static bool
1656 gcse_constant_p (const_rtx x)
1657 {
1658   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1659   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1660       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1661       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1662     return true;
1663
1664   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1665      if they are not floating point registers.  */
1666   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1667       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1668       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1669       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1670       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1671     return true;
1672
1673   return CONSTANT_P (x);
1674 }
1675
1676 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1677    expression one).  */
1678
1679 static void
1680 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1681 {
1682   rtx src = SET_SRC (pat);
1683   rtx dest = SET_DEST (pat);
1684   rtx note;
1685
1686   if (GET_CODE (src) == CALL)
1687     hash_scan_call (src, insn, table);
1688
1689   else if (REG_P (dest))
1690     {
1691       unsigned int regno = REGNO (dest);
1692       rtx tmp;
1693
1694       /* See if a REG_EQUAL note shows this equivalent to a simpler expression.
1695
1696          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1697          redundant constants, addresses or other expressions that are
1698          constructed with multiple instructions.
1699
1700          However, keep the original SRC if INSN is a simple reg-reg move.  In
1701          In this case, there will almost always be a REG_EQUAL note on the
1702          insn that sets SRC.  By recording the REG_EQUAL value here as SRC
1703          for INSN, we miss copy propagation opportunities and we perform the
1704          same PRE GCSE operation repeatedly on the same REG_EQUAL value if we
1705          do more than one PRE GCSE pass.
1706
1707          Note that this does not impede profitable constant propagations.  We
1708          "look through" reg-reg sets in lookup_avail_set.  */
1709       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1710       if (note != 0
1711           && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL
1712           && !REG_P (src)
1713           && (table->set_p
1714               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1715               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1716         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1717
1718       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1719       if (! table->set_p
1720           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1721           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1722           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1723           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1724              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1725              for now.  */
1726           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1727           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1728           && want_to_gcse_p (src)
1729           /* Don't CSE a nop.  */
1730           && ! set_noop_p (pat)
1731           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1732              At this point this only function parameters should have
1733              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1734              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1735              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1736           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1737         {
1738           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1739              modified before this insn or if this is not the only SET in
1740              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1741              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1742              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1743           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1744                         && !multiple_sets (insn);
1745           /* An expression is not available if its operands are
1746              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1747              available if this is a branch, because we can't insert
1748              a set after the branch.  */
1749           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1750                          && ! JUMP_P (insn));
1751
1752           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1753         }
1754
1755       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1756       else if (table->set_p
1757                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1758                && ((REG_P (src)
1759                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1760                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1761                     && REGNO (src) != regno)
1762                    || gcse_constant_p (src))
1763                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1764                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1765                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1766                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1767                    || (tmp = next_nonnote_insn (insn)) == NULL_RTX
1768                    || BLOCK_FOR_INSN (tmp) != BLOCK_FOR_INSN (insn)
1769                    || oprs_available_p (pat, tmp)))
1770         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1771     }
1772   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1773      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1774      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1775   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1776       {
1777         unsigned int regno = REGNO (src);
1778
1779         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1780         if (! table->set_p
1781             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1782             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1783            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1784            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1785            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1786               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1787               for now.  */
1788            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1789            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1790            && want_to_gcse_p (dest)
1791            /* Don't CSE a nop.  */
1792            && ! set_noop_p (pat)
1793            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1794               At this point this only function parameters should have
1795               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1796               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1797               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1798            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1799                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1800              {
1801                /* Stores are never anticipatable.  */
1802                int antic_p = 0;
1803                /* An expression is not available if its operands are
1804                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1805                   available if this is a branch, because we can't insert
1806                   a set after the branch.  */
1807                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1808                              && ! JUMP_P (insn);
1809
1810                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1811                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1812                                      antic_p, avail_p, table);
1813              }
1814       }
1815 }
1816
1817 static void
1818 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1819                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1820 {
1821   /* Currently nothing to do.  */
1822 }
1823
1824 static void
1825 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1826                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1827 {
1828   /* Currently nothing to do.  */
1829 }
1830
1831 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1832
1833    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1834
1835    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1836    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1837    are also in the PARALLEL.  Later.
1838
1839    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1840    otherwise it is for the expression hash table.  */
1841
1842 static void
1843 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table)
1844 {
1845   rtx pat = PATTERN (insn);
1846   int i;
1847
1848   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1849      what's been modified.  */
1850
1851   if (GET_CODE (pat) == SET)
1852     hash_scan_set (pat, insn, table);
1853   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1854     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1855       {
1856         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1857
1858         if (GET_CODE (x) == SET)
1859           hash_scan_set (x, insn, table);
1860         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1861           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1862         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1863           hash_scan_call (x, insn, table);
1864       }
1865
1866   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1867     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1868   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1869     hash_scan_call (pat, insn, table);
1870 }
1871
1872 static void
1873 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1874 {
1875   int i;
1876   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1877   struct expr **flat_table;
1878   unsigned int *hash_val;
1879   struct expr *expr;
1880
1881   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1882   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1883
1884   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1885     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1886       {
1887         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1888         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1889       }
1890
1891   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1892            name, table->size, table->n_elems);
1893
1894   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1895     if (flat_table[i] != 0)
1896       {
1897         expr = flat_table[i];
1898         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1899                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1900         print_rtl (file, expr->expr);
1901         fprintf (file, "\n");
1902       }
1903
1904   fprintf (file, "\n");
1905
1906   free (flat_table);
1907   free (hash_val);
1908 }
1909
1910 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1911
1912    first_set records the first place in the block where the register
1913    is set and is used to compute "anticipatability".
1914
1915    last_set records the last place in the block where the register
1916    is set and is used to compute "availability".
1917
1918    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1919    valid, as a quick test to invalidate them.
1920
1921    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1922    and is used to compute "transparency".  */
1923
1924 static void
1925 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1926 {
1927   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1928   int cuid = INSN_CUID (insn);
1929
1930   info->last_set = cuid;
1931   if (info->last_bb != current_bb)
1932     {
1933       info->last_bb = current_bb;
1934       info->first_set = cuid;
1935       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1936     }
1937 }
1938
1939
1940 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1941    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1942    taken off pairwise.  */
1943
1944 static void
1945 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1946                    void * v_insn)
1947 {
1948   rtx dest_addr, insn;
1949   int bb;
1950
1951   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1952       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1953       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1954     dest = XEXP (dest, 0);
1955
1956   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1957      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1958      elsewhere.  */
1959
1960   if (! MEM_P (dest))
1961     return;
1962
1963   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1964   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1965   insn = (rtx) v_insn;
1966   bb = BLOCK_NUM (insn);
1967
1968   canon_modify_mem_list[bb] =
1969     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1970   canon_modify_mem_list[bb] =
1971     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1972 }
1973
1974 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1975    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1976    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1977
1978 static void
1979 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1980 {
1981   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1982
1983   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1984      everything.  */
1985   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1986   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1987
1988   if (CALL_P (insn))
1989     {
1990       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1991          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1992          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1993       canon_modify_mem_list[bb] =
1994         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1995       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1996     }
1997   else
1998     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1999 }
2000
2001 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2002    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2003    the SET is taking place.  */
2004
2005 static void
2006 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2007 {
2008   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2009
2010   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2011     dest = SUBREG_REG (dest);
2012
2013   if (REG_P (dest))
2014     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2015   else if (MEM_P (dest)
2016            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2017            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2018     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2019 }
2020
2021 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2022
2023    Expression entries are placed in the hash table if
2024    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2025    - src is something we want to perform GCSE on,
2026    - none of the operands are subsequently modified in the block
2027
2028    Assignment entries are placed in the hash table if
2029    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2030    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2031    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2032
2033    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2034
2035    TABLE is the table computed.  */
2036
2037 static void
2038 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2039 {
2040   unsigned int i;
2041
2042   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2043      registers are set in which blocks.
2044      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2045      compute.  Later.  */
2046   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2047
2048   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2049   clear_modify_mem_tables ();
2050   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2051   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2052
2053   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2054     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2055
2056   FOR_EACH_BB (current_bb)
2057     {
2058       rtx insn;
2059       unsigned int regno;
2060
2061       /* First pass over the instructions records information used to
2062          determine when registers and memory are first and last set.
2063          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2064          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2065
2066       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2067         {
2068           if (! INSN_P (insn))
2069             continue;
2070
2071           if (CALL_P (insn))
2072             {
2073               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2074                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2075                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2076
2077               mark_call (insn);
2078             }
2079
2080           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2081         }
2082
2083       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2084       if (table->set_p
2085           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2086         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2087                        BB_HEAD (current_bb), table);
2088
2089       /* The next pass builds the hash table.  */
2090       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2091         if (INSN_P (insn))
2092           hash_scan_insn (insn, table);
2093     }
2094
2095   free (reg_avail_info);
2096   reg_avail_info = NULL;
2097 }
2098
2099 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2100    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2101    It is used to determine the number of buckets to use.
2102    SET_P determines whether set or expression table will
2103    be created.  */
2104
2105 static void
2106 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2107 {
2108   int n;
2109
2110   table->size = n_insns / 4;
2111   if (table->size < 11)
2112     table->size = 11;
2113
2114   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2115      Making it an odd number is simplest for now.
2116      ??? Later take some measurements.  */
2117   table->size |= 1;
2118   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2119   table->table = gmalloc (n);
2120   table->set_p = set_p;
2121 }
2122
2123 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2124
2125 static void
2126 free_hash_table (struct hash_table *table)
2127 {
2128   free (table->table);
2129 }
2130
2131 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2132    expression hash table.  */
2133
2134 static void
2135 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2136 {
2137   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2138   table->n_elems = 0;
2139   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2140
2141   compute_hash_table_work (table);
2142 }
2143 \f
2144 /* Expression tracking support.  */
2145
2146 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2147    table entry, or NULL if not found.  */
2148
2149 static struct expr *
2150 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2151 {
2152   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2153   struct expr *expr;
2154
2155   expr = table->table[hash];
2156
2157   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2158     expr = expr->next_same_hash;
2159
2160   return expr;
2161 }
2162
2163 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2164
2165 static struct expr *
2166 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2167 {
2168   do
2169     expr = expr->next_same_hash;
2170   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2171
2172   return expr;
2173 }
2174
2175 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2176    types may be mixed.  */
2177
2178 static void
2179 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2180 {
2181   rtx list, next;
2182
2183   for (list = *listp; list ; list = next)
2184     {
2185       next = XEXP (list, 1);
2186       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2187         free_EXPR_LIST_node (list);
2188       else
2189         free_INSN_LIST_node (list);
2190     }
2191
2192   *listp = NULL;
2193 }
2194
2195 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2196 static void
2197 clear_modify_mem_tables (void)
2198 {
2199   unsigned i;
2200   bitmap_iterator bi;
2201
2202   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2203     {
2204       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2205       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2206     }
2207   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2208   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2209 }
2210
2211 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2212
2213 static void
2214 free_modify_mem_tables (void)
2215 {
2216   clear_modify_mem_tables ();
2217   free (modify_mem_list);
2218   free (canon_modify_mem_list);
2219   modify_mem_list = 0;
2220   canon_modify_mem_list = 0;
2221 }
2222
2223 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2224    start of the block].  */
2225
2226 static void
2227 reset_opr_set_tables (void)
2228 {
2229   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2230      the block.  */
2231   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2232
2233   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2234      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2235      location has been modified.  */
2236   clear_modify_mem_tables ();
2237 }
2238
2239 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2240    INSN's basic block.  */
2241
2242 static int
2243 oprs_not_set_p (const_rtx x, const_rtx insn)
2244 {
2245   int i, j;
2246   enum rtx_code code;
2247   const char *fmt;
2248
2249   if (x == 0)
2250     return 1;
2251
2252   code = GET_CODE (x);
2253   switch (code)
2254     {
2255     case PC:
2256     case CC0:
2257     case CONST:
2258     case CONST_INT:
2259     case CONST_DOUBLE:
2260     case CONST_FIXED:
2261     case CONST_VECTOR:
2262     case SYMBOL_REF:
2263     case LABEL_REF:
2264     case ADDR_VEC:
2265     case ADDR_DIFF_VEC:
2266       return 1;
2267
2268     case MEM:
2269       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2270                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2271         return 0;
2272       else
2273         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2274
2275     case REG:
2276       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2277
2278     default:
2279       break;
2280     }
2281
2282   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2283     {
2284       if (fmt[i] == 'e')
2285         {
2286           /* If we are about to do the last recursive call
2287              needed at this level, change it into iteration.
2288              This function is called enough to be worth it.  */
2289           if (i == 0)
2290             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2291
2292           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2293             return 0;
2294         }
2295       else if (fmt[i] == 'E')
2296         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2297           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2298             return 0;
2299     }
2300
2301   return 1;
2302 }
2303
2304 /* Mark things set by a CALL.  */
2305
2306 static void
2307 mark_call (rtx insn)
2308 {
2309   if (! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2310     record_last_mem_set_info (insn);
2311 }
2312
2313 /* Mark things set by a SET.  */
2314
2315 static void
2316 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2317 {
2318   rtx dest = SET_DEST (pat);
2319
2320   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2321          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2322          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2323     dest = XEXP (dest, 0);
2324
2325   if (REG_P (dest))
2326     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2327   else if (MEM_P (dest))
2328     record_last_mem_set_info (insn);
2329
2330   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2331     mark_call (insn);
2332 }
2333
2334 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2335
2336 static void
2337 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2338 {
2339   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2340
2341   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2342     clob = XEXP (clob, 0);
2343
2344   if (REG_P (clob))
2345     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2346   else
2347     record_last_mem_set_info (insn);
2348 }
2349
2350 /* Record things set by INSN.
2351    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2352
2353 static void
2354 mark_oprs_set (rtx insn)
2355 {
2356   rtx pat = PATTERN (insn);
2357   int i;
2358
2359   if (GET_CODE (pat) == SET)
2360     mark_set (pat, insn);
2361   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2362     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2363       {
2364         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2365
2366         if (GET_CODE (x) == SET)
2367           mark_set (x, insn);
2368         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2369           mark_clobber (x, insn);
2370         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2371           mark_call (insn);
2372       }
2373
2374   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2375     mark_clobber (pat, insn);
2376   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2377     mark_call (insn);
2378 }
2379
2380 \f
2381 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2382
2383 /* Local properties of assignments.  */
2384 static sbitmap *cprop_pavloc;
2385 static sbitmap *cprop_absaltered;
2386
2387 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2388 static sbitmap *cprop_avin;
2389 static sbitmap *cprop_avout;
2390
2391 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2392    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2393
2394 static void
2395 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2396 {
2397   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2398   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2399
2400   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2401   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2402 }
2403
2404 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2405
2406 static void
2407 free_cprop_mem (void)
2408 {
2409   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2410   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2411   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2412   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2413 }
2414
2415 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2416    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2417    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2418    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2419    bit in BMAP.  */
2420
2421 static void
2422 compute_transp (const_rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2423 {
2424   int i, j;
2425   basic_block bb;
2426   enum rtx_code code;
2427   reg_set *r;
2428   const char *fmt;
2429
2430   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2431      can't do it when there's no return value.  */
2432  repeat:
2433
2434   if (x == 0)
2435     return;
2436
2437   code = GET_CODE (x);
2438   switch (code)
2439     {
2440     case REG:
2441       if (set_p)
2442         {
2443           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2444             {
2445               FOR_EACH_BB (bb)
2446                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2447                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2448             }
2449           else
2450             {
2451               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2452                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2453             }
2454         }
2455       else
2456         {
2457           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2458             {
2459               FOR_EACH_BB (bb)
2460                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2461                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2462             }
2463           else
2464             {
2465               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2466                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2467             }
2468         }
2469
2470       return;
2471
2472     case MEM:
2473       if (! MEM_READONLY_P (x))
2474         {
2475           bitmap_iterator bi;
2476           unsigned bb_index;
2477
2478           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2479              do any list walking for them.  */
2480           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2481             {
2482               if (set_p)
2483                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2484               else
2485                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2486             }
2487
2488             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2489                but which do not have any calls.  */
2490             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2491                                             blocks_with_calls,
2492                                             0, bb_index, bi)
2493               {
2494                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2495
2496                 while (list_entry)
2497                   {
2498                     rtx dest, dest_addr;
2499
2500                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2501                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2502
2503                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2504                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2505                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2506
2507                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2508                                                x, rtx_addr_varies_p))
2509                       {
2510                         if (set_p)
2511                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2512                         else
2513                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2514                         break;
2515                       }
2516                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2517                   }
2518               }
2519         }
2520
2521       x = XEXP (x, 0);
2522       goto repeat;
2523
2524     case PC:
2525     case CC0: /*FIXME*/
2526     case CONST:
2527     case CONST_INT:
2528     case CONST_DOUBLE:
2529     case CONST_FIXED:
2530     case CONST_VECTOR:
2531     case SYMBOL_REF:
2532     case LABEL_REF:
2533     case ADDR_VEC:
2534     case ADDR_DIFF_VEC:
2535       return;
2536
2537     default:
2538       break;
2539     }
2540
2541   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2542     {
2543       if (fmt[i] == 'e')
2544         {
2545           /* If we are about to do the last recursive call
2546              needed at this level, change it into iteration.
2547              This function is called enough to be worth it.  */
2548           if (i == 0)
2549             {
2550               x = XEXP (x, i);
2551               goto repeat;
2552             }
2553
2554           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2555         }
2556       else if (fmt[i] == 'E')
2557         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2558           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2559     }
2560 }
2561
2562 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2563    propagation.  */
2564
2565 static void
2566 compute_cprop_data (void)
2567 {
2568   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2569   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2570                      cprop_avout, cprop_avin);
2571 }
2572 \f
2573 /* Copy/constant propagation.  */
2574
2575 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2576 #define MAX_USES 8
2577
2578 /* Table of uses found in an insn.
2579    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2580 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2581
2582 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2583 static int reg_use_count;
2584
2585 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2586    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2587    and contains the number of uses in the table upon exit.
2588
2589    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2590    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2591
2592 static void
2593 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2594 {
2595   int i, j;
2596   enum rtx_code code;
2597   const char *fmt;
2598   rtx x = *xptr;
2599
2600   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2601      can't do it when there's no return value.  */
2602  repeat:
2603   if (x == 0)
2604     return;
2605
2606   code = GET_CODE (x);
2607   if (REG_P (x))
2608     {
2609       if (reg_use_count == MAX_USES)
2610         return;
2611
2612       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2613       reg_use_count++;
2614     }
2615
2616   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2617
2618   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2619     {
2620       if (fmt[i] == 'e')
2621         {
2622           /* If we are about to do the last recursive call
2623              needed at this level, change it into iteration.
2624              This function is called enough to be worth it.  */
2625           if (i == 0)
2626             {
2627               x = XEXP (x, 0);
2628               goto repeat;
2629             }
2630
2631           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2632         }
2633       else if (fmt[i] == 'E')
2634         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2635           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2636     }
2637 }
2638
2639 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2640    Returns nonzero is successful.  */
2641
2642 static int
2643 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2644 {
2645   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2646   rtx src = 0;
2647   int success = 0;
2648   rtx set = single_set (insn);
2649
2650   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2651      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2652      expressions.  */
2653   to = copy_rtx (to);
2654
2655   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2656   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2657     success = 1;
2658
2659   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2660   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2661     {
2662       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2663
2664       if (src)
2665         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2666     }
2667
2668   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2669      with our replacement.  */
2670   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2671     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2672                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from,
2673                          copy_rtx (to)));
2674   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2675     {
2676       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2677          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2678          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2679       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2680
2681       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2682           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2683         success = 1;
2684
2685       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2686          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2687          lose information.  */
2688       if (!success && note == 0 && set != 0
2689           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2690           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2691         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2692     }
2693
2694   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2695      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2696      not to happen, because previous code ought to synthesize
2697      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2698   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2699     remove_note (insn, note);
2700
2701   return success;
2702 }
2703
2704 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2705    NULL no such set is found.  */
2706
2707 static struct expr *
2708 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2709 {
2710   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2711      use in a substitution.  */
2712   struct expr *set1 = 0;
2713
2714   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2715      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2716      need two sets like this available at the start of the block:
2717
2718        (set (reg X) (reg Y))
2719        (set (reg Y) (reg X))
2720
2721      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2722      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2723   while (1)
2724     {
2725       rtx src;
2726       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2727
2728       /* Find a set that is available at the start of the block
2729          which contains INSN.  */
2730       while (set)
2731         {
2732           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2733             break;
2734           set = next_set (regno, set);
2735         }
2736
2737       /* If no available set was found we've reached the end of the
2738          (possibly empty) copy chain.  */
2739       if (set == 0)
2740         break;
2741
2742       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2743
2744       src = SET_SRC (set->expr);
2745
2746       /* We know the set is available.
2747          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2748          have changed since the start of the block).
2749
2750          If the source operand changed, we may still use it for the next
2751          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2752
2753       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2754         set1 = set;
2755
2756       /* If the source of the set is anything except a register, then
2757          we have reached the end of the copy chain.  */
2758       if (! REG_P (src))
2759         break;
2760
2761       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2762          and see if we have an available copy into SRC.  */
2763       regno = REGNO (src);
2764     }
2765
2766   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2767      INSN.  */
2768   return set1;
2769 }
2770
2771 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2772    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2773    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2774    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2775    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2776    if a change was made.  */
2777
2778 static int
2779 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2780 {
2781   rtx new, set_src, note_src;
2782   rtx set = pc_set (jump);
2783   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2784
2785   if (note)
2786     {
2787       note_src = XEXP (note, 0);
2788       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2789         note_src = NULL_RTX;
2790     }
2791   else note_src = NULL_RTX;
2792
2793   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2794   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2795
2796   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2797      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2798   if (setcc != NULL_RTX
2799       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2800       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2801     {
2802       rtx setcc_src;
2803       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2804       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2805       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2806                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2807       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2808                                       setcc_src);
2809     }
2810   else
2811     setcc = NULL_RTX;
2812
2813   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2814
2815   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2816   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2817     return 0;
2818
2819   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2820   if (new == pc_rtx)
2821     delete_insn (jump);
2822   else
2823     {
2824       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2825          to one computed by setcc.  */
2826       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2827         return 0;
2828       if (! validate_unshare_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2829         {
2830           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2831              are two registers to be replaced by constants before the entire
2832              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2833              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2834              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2835              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2836              we need to attach a note to the branch itself to make this
2837              optimization work.  */
2838
2839           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2840             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2841           return 0;
2842         }
2843
2844       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2845       if (note_src)
2846         remove_note (jump, note);
2847      }
2848
2849 #ifdef HAVE_cc0
2850   /* Delete the cc0 setter.  */
2851   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2852     delete_insn (setcc);
2853 #endif
2854
2855   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2856
2857   global_const_prop_count++;
2858   if (dump_file != NULL)
2859     {
2860       fprintf (dump_file,
2861                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2862                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2863       print_rtl (dump_file, src);
2864       fprintf (dump_file, "\n");
2865     }
2866   purge_dead_edges (bb);
2867
2868   /* If a conditional jump has been changed into unconditional jump, remove
2869      the jump and make the edge fallthru - this is always called in
2870      cfglayout mode.  */
2871   if (new != pc_rtx && simplejump_p (jump))
2872     {
2873       edge e;
2874       edge_iterator ei;
2875
2876       for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); ei_next (&ei))
2877         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
2878             && BB_HEAD (e->dest) == JUMP_LABEL (jump))
2879           {
2880             e->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2881             break;
2882           }
2883       delete_insn (jump);
2884     }
2885
2886   return 1;
2887 }
2888
2889 static bool
2890 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2891 {
2892   rtx sset;
2893
2894   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2895      conditional branch instructions first.  */
2896   if (alter_jumps
2897       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2898       && NEXT_INSN (insn)
2899       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2900     {
2901       rtx dest = SET_DEST (sset);
2902       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2903           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2904         return 1;
2905     }
2906
2907   /* Handle normal insns next.  */
2908   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2909       && try_replace_reg (from, to, insn))
2910     return 1;
2911
2912   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2913      We're pretty specific about what we will handle in this
2914      code, we can extend this as necessary over time.
2915
2916      Right now the insn in question must look like
2917      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2918   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2919     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2920   return 0;
2921 }
2922
2923 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2924    The result is nonzero if a change was made.  */
2925
2926 static int
2927 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2928 {
2929   struct reg_use *reg_used;
2930   int changed = 0;
2931   rtx note;
2932
2933   if (!INSN_P (insn))
2934     return 0;
2935
2936   reg_use_count = 0;
2937   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2938
2939   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2940
2941   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2942   if (note)
2943     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2944
2945   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2946        reg_used++, reg_use_count--)
2947     {
2948       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2949       rtx pat, src;
2950       struct expr *set;
2951
2952       /* Ignore registers created by GCSE.
2953          We do this because ...  */
2954       if (regno >= max_gcse_regno)
2955         continue;
2956
2957       /* If the register has already been set in this block, there's
2958          nothing we can do.  */
2959       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2960         continue;
2961
2962       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2963          at the start of the block.  */
2964       set = find_avail_set (regno, insn);
2965       if (! set)
2966         continue;
2967
2968       pat = set->expr;
2969       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2970       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2971
2972       src = SET_SRC (pat);
2973
2974       /* Constant propagation.  */
2975       if (gcse_constant_p (src))
2976         {
2977           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2978             {
2979               changed = 1;
2980               global_const_prop_count++;
2981               if (dump_file != NULL)
2982                 {
2983                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2984                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2985                   print_rtl (dump_file, src);
2986                   fprintf (dump_file, "\n");
2987                 }
2988               if (INSN_DELETED_P (insn))
2989                 return 1;
2990             }
2991         }
2992       else if (REG_P (src)
2993                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2994                && REGNO (src) != regno)
2995         {
2996           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2997             {
2998               changed = 1;
2999               global_copy_prop_count++;
3000               if (dump_file != NULL)
3001                 {
3002                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3003                            regno, INSN_UID (insn));
3004                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3005                 }
3006
3007               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3008                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3009               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3010                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3011                  and made things worse.  */
3012             }
3013         }
3014     }
3015
3016   return changed;
3017 }
3018
3019 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3020    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3021    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3022    can legitimately make replacements.  */
3023
3024 static void
3025 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3026 {
3027   rtx x = *xptr;
3028
3029   if (x == 0)
3030     return;
3031
3032   switch (GET_CODE (x))
3033     {
3034     case ZERO_EXTRACT:
3035     case SIGN_EXTRACT:
3036     case STRICT_LOW_PART:
3037       return;
3038
3039     case PRE_DEC:
3040     case PRE_INC:
3041     case POST_DEC:
3042     case POST_INC:
3043     case PRE_MODIFY:
3044     case POST_MODIFY:
3045       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3046          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3047          codes nonetheless.  */
3048       return;
3049
3050     case SUBREG:
3051       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3052          the non-written words unchanged.  */
3053       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3054         return;
3055       break;
3056
3057     default:
3058       break;
3059     }
3060
3061   find_used_regs (xptr, data);
3062 }
3063
3064 /* Try to perform local const/copy propagation on X in INSN.
3065    If ALTER_JUMPS is false, changing jump insns is not allowed.  */
3066
3067 static bool
3068 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps)
3069 {
3070   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3071
3072   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3073      change the hard registers mentioned.  */
3074   if (REG_P (x)
3075       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3076           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3077               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3078     {
3079       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3080       struct elt_loc_list *l;
3081
3082       if (!val)
3083         return false;
3084       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3085         {
3086           rtx this_rtx = l->loc;
3087           rtx note;
3088
3089           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3090             newcnst = this_rtx;
3091           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3092               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3093                  At this point this only function parameters should have
3094                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3095                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3096                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3097               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3098                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3099             newreg = this_rtx;
3100         }
3101       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3102         {
3103           if (dump_file != NULL)
3104             {
3105               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3106                        REGNO (x));
3107               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
3108                        INSN_UID (insn));
3109               print_rtl (dump_file, newcnst);
3110               fprintf (dump_file, "\n");
3111             }
3112           local_const_prop_count++;
3113           return true;
3114         }
3115       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3116         {
3117           if (dump_file != NULL)
3118             {
3119               fprintf (dump_file,
3120                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3121                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3122               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3123             }
3124           local_copy_prop_count++;
3125           return true;
3126         }
3127     }
3128   return false;
3129 }
3130
3131 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3132    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3133    could modify the CFG.  */
3134
3135 static void
3136 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3137 {
3138   basic_block bb;
3139   rtx insn;
3140   struct reg_use *reg_used;
3141   bool changed = false;
3142
3143   cselib_init (false);
3144   FOR_EACH_BB (bb)
3145     {
3146       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3147         {
3148           if (INSN_P (insn))
3149             {
3150               rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3151               do
3152                 {
3153                   reg_use_count = 0;
3154                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3155                              NULL);
3156                   if (note)
3157                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3158
3159                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3160                        reg_used++, reg_use_count--)
3161                     {
3162                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps))
3163                         {
3164                           changed = true;
3165                           break;
3166                         }
3167                     }
3168                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3169                     break;
3170                 }
3171               while (reg_use_count);
3172             }
3173           cselib_process_insn (insn);
3174         }
3175
3176       /* Forget everything at the end of a basic block.  */
3177       cselib_clear_table ();
3178     }
3179
3180   cselib_finish ();
3181
3182   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3183   if (changed && alter_jumps)
3184     {
3185       delete_unreachable_blocks ();
3186       free_reg_set_mem ();
3187       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3188       compute_sets ();
3189     }
3190 }
3191
3192 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3193    nonzero if a change was made.  */
3194
3195 static int
3196 cprop (int alter_jumps)
3197 {
3198   int changed;
3199   basic_block bb;
3200   rtx insn;
3201
3202   /* Note we start at block 1.  */
3203   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3204     {
3205       if (dump_file != NULL)
3206         fprintf (dump_file, "\n");
3207       return 0;
3208     }
3209
3210   changed = 0;
3211   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3212     {
3213       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3214          start of the block].  */
3215       reset_opr_set_tables ();
3216
3217       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3218         if (INSN_P (insn))
3219           {
3220             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3221
3222             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3223             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3224                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3225             if (! NOTE_P (insn))
3226               mark_oprs_set (insn);
3227           }
3228     }
3229
3230   if (dump_file != NULL)
3231     fprintf (dump_file, "\n");
3232
3233   return changed;
3234 }
3235
3236 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3237    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3238
3239    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3240    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3241    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3242    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3243    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3244    but this would require some code reorganization.  */
3245
3246 rtx
3247 fis_get_condition (rtx jump)
3248 {
3249   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3250 }
3251
3252 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3253    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3254
3255 static bool
3256 implicit_set_cond_p (const_rtx cond)
3257 {
3258   const enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3259   const_rtx cst = XEXP (cond, 1);
3260
3261   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3262      contain a signed zero.  */
3263   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3264     {
3265       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3266          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3267          the optimization can't be performed.  */
3268       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3269          always return zero for them.  */
3270       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3271         {
3272           REAL_VALUE_TYPE d;
3273           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3274           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3275             return 0;
3276         }
3277       else
3278         return 0;
3279     }
3280
3281   return gcse_constant_p (cst);
3282 }
3283
3284 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3285    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3286    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3287    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3288    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3289    basic block.  */
3290
3291 static void
3292 find_implicit_sets (void)
3293 {
3294   basic_block bb, dest;
3295   unsigned int count;
3296   rtx cond, new;
3297
3298   count = 0;
3299   FOR_EACH_BB (bb)
3300     /* Check for more than one successor.  */
3301     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3302       {
3303         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3304
3305         if (cond
3306             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3307             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3308             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3309             && implicit_set_cond_p (cond))
3310           {
3311             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3312                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3313
3314             if (dest && single_pred_p (dest)
3315                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3316               {
3317                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3318                                              XEXP (cond, 1));
3319                 implicit_sets[dest->index] = new;
3320                 if (dump_file)
3321                   {
3322                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3323                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3324                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3325                   }
3326                 count++;
3327               }
3328           }
3329       }
3330
3331   if (dump_file)
3332     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3333 }
3334
3335 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3336    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3337    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3338    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3339
3340 static int
3341 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3342 {
3343   int changed = 0;
3344
3345   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3346   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3347
3348   if (cprop_jumps)
3349     local_cprop_pass (cprop_jumps);
3350
3351   /* Determine implicit sets.  */
3352   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3353   find_implicit_sets ();
3354
3355   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3356   compute_hash_table (&set_hash_table);
3357
3358   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3359   free (implicit_sets);
3360   implicit_sets = NULL;
3361
3362   if (dump_file)
3363     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3364   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3365     {
3366       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3367       compute_cprop_data ();
3368       changed = cprop (cprop_jumps);
3369       if (bypass_jumps)
3370         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3371       free_cprop_mem ();
3372     }
3373
3374   free_hash_table (&set_hash_table);
3375
3376   if (dump_file)
3377     {
3378       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3379                current_function_name (), pass, bytes_used);
3380       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3381                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3382       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3383                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3384     }
3385   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3386   if (changed && cprop_jumps)
3387     delete_unreachable_blocks ();
3388
3389   return changed;
3390 }
3391 \f
3392 /* Bypass conditional jumps.  */
3393
3394 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3395    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3396    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3397    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3398
3399 static int bypass_last_basic_block;
3400
3401 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3402    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3403    find_avail_set.  */
3404
3405 static struct expr *
3406 find_bypass_set (int regno, int bb)
3407 {
3408   struct expr *result = 0;
3409
3410   for (;;)
3411     {
3412       rtx src;
3413       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3414
3415       while (set)
3416         {
3417           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3418             break;
3419           set = next_set (regno, set);
3420         }
3421
3422       if (set == 0)
3423         break;
3424
3425       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3426
3427       src = SET_SRC (set->expr);
3428       if (gcse_constant_p (src))
3429         result = set;
3430
3431       if (! REG_P (src))
3432         break;
3433
3434       regno = REGNO (src);
3435     }
3436   return result;
3437 }
3438
3439
3440 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3441    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3442    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3443    function is required to check that our data flow analysis is still
3444    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3445
3446 static bool
3447 reg_killed_on_edge (const_rtx reg, const_edge e)
3448 {
3449   rtx insn;
3450
3451   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3452     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3453       return true;
3454
3455   return false;
3456 }
3457
3458 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3459    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3460    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3461    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3462    Returns nonzero if a change was made.
3463
3464    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3465    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3466    these inserted insns when performing its transformations.  */
3467
3468 static int
3469 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3470 {
3471   rtx insn, note;
3472   edge e, edest;
3473   int i, change;
3474   int may_be_loop_header;
3475   unsigned removed_p;
3476   edge_iterator ei;
3477
3478   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3479
3480   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3481   reg_use_count = 0;
3482   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3483   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3484   if (note)
3485     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3486
3487   may_be_loop_header = false;
3488   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3489     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3490       {
3491         may_be_loop_header = true;
3492         break;
3493       }
3494
3495   change = 0;
3496   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3497     {
3498       removed_p = 0;
3499           
3500       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3501         {
3502           ei_next (&ei);
3503           continue;
3504         }
3505
3506       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3507       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3508         {
3509           ei_next (&ei);
3510           continue;
3511         }
3512
3513       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3514          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3515          optimizations, so prevent this.  */
3516       if (may_be_loop_header
3517           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3518         {
3519           ei_next (&ei);
3520           continue;
3521         }
3522
3523       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3524         {
3525           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3526           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3527           basic_block dest, old_dest;
3528           struct expr *set;
3529           rtx src, new;
3530
3531           if (regno >= max_gcse_regno)
3532             continue;
3533
3534           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3535
3536           if (! set)
3537             continue;
3538
3539           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3540           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3541             continue;
3542
3543           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3544
3545           if (setcc != NULL)
3546               src = simplify_replace_rtx (src,
3547                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3548                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3549
3550           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3551                                       SET_SRC (set->expr));
3552
3553           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3554              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3555              has instructions associated with it, as these insns won't
3556              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3557
3558           if (new == pc_rtx)
3559             {
3560               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3561               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3562             }
3563           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3564             {
3565               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3566               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3567               edest = find_edge (bb, dest);
3568               if (edest && edest->insns.r)
3569                 dest = NULL;
3570             }
3571           else
3572             dest = NULL;
3573
3574           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3575              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3576              edges.  */
3577
3578           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3579               && find_edge (e->src, dest))
3580             dest = NULL;
3581
3582           old_dest = e->dest;
3583           if (dest != NULL
3584               && dest != old_dest
3585               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3586             {
3587               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3588
3589               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3590                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3591               if (setcc)
3592                 {
3593                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3594                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3595                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3596                 }
3597
3598               if (dump_file != NULL)
3599                 {
3600                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3601                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3602                            regno, INSN_UID (jump));
3603                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3604                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3605                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3606                 }
3607               change = 1;
3608               removed_p = 1;
3609               break;
3610             }
3611         }
3612       if (!removed_p)
3613         ei_next (&ei);
3614     }
3615   return change;
3616 }
3617
3618 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3619    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3620    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3621    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3622
3623    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3624
3625 static int
3626 bypass_conditional_jumps (void)
3627 {
3628   basic_block bb;
3629   int changed;
3630   rtx setcc;
3631   rtx insn;
3632   rtx dest;
3633
3634   /* Note we start at block 1.  */
3635   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3636     return 0;
3637
3638   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3639   mark_dfs_back_edges ();
3640
3641   changed = 0;
3642   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3643                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3644     {
3645       /* Check for more than one predecessor.  */
3646       if (!single_pred_p (bb))
3647         {
3648           setcc = NULL_RTX;
3649           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3650             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3651               {
3652                 if (setcc)
3653                   break;
3654                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3655                   break;
3656
3657                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3658                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3659                   setcc = insn;
3660                 else
3661                   break;
3662               }
3663             else if (JUMP_P (insn))
3664               {
3665                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3666                     && onlyjump_p (insn))
3667                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3668                 break;
3669               }
3670             else if (INSN_P (insn))
3671               break;
3672         }
3673     }
3674
3675   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3676      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3677   if (changed)
3678     commit_edge_insertions ();
3679
3680   return changed;
3681 }
3682 \f
3683 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3684
3685 /* Local properties of expressions.  */
3686 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3687 static sbitmap *transp;
3688
3689 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3690    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3691    created by a calls.  */
3692 static sbitmap *transpout;
3693
3694 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3695 static sbitmap *comp;
3696
3697 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3698 static sbitmap *antloc;
3699
3700 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3701    point.  */
3702 static sbitmap *pre_optimal;
3703
3704 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3705 static sbitmap *pre_redundant;
3706
3707 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3708 static sbitmap *pre_insert_map;
3709
3710 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3711 static sbitmap *pre_delete_map;
3712
3713 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3714 static struct edge_list *edge_list;
3715
3716 /* Redundant insns.  */
3717 static sbitmap pre_redundant_insns;
3718
3719 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3720
3721 static void
3722 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3723 {
3724   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3725   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3726   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3727
3728   pre_optimal = NULL;
3729   pre_redundant = NULL;
3730   pre_insert_map = NULL;
3731   pre_delete_map = NULL;
3732   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3733
3734   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3735 }
3736
3737 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3738
3739 static void
3740 free_pre_mem (void)
3741 {
3742   sbitmap_vector_free (transp);
3743   sbitmap_vector_free (comp);
3744
3745   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3746
3747   if (pre_optimal)
3748     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3749   if (pre_redundant)
3750     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3751   if (pre_insert_map)
3752     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3753   if (pre_delete_map)
3754     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3755
3756   transp = comp = NULL;
3757   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3758 }
3759
3760 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3761
3762 static void
3763 compute_pre_data (void)
3764 {
3765   sbitmap trapping_expr;
3766   basic_block bb;
3767   unsigned int ui;
3768
3769   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3770   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3771
3772   /* Collect expressions which might trap.  */
3773   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3774   sbitmap_zero (trapping_expr);
3775   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3776     {
3777       struct expr *e;
3778       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3779         if (may_trap_p (e->expr))
3780           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3781     }
3782
3783   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3784
3785      ~(TRANSP | COMP)
3786   */
3787
3788   FOR_EACH_BB (bb)
3789     {
3790       edge e;
3791       edge_iterator ei;
3792
3793       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3794          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3795          place the instruction on the edge.  So make them neither
3796          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3797       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3798         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3799           {
3800             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3801             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3802             break;
3803           }
3804
3805       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3806       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3807     }
3808
3809   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3810                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3811   sbitmap_vector_free (antloc);
3812   antloc = NULL;
3813   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3814   ae_kill = NULL;
3815   sbitmap_free (trapping_expr);
3816 }
3817 \f
3818 /* PRE utilities */
3819
3820 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3821    block BB.
3822
3823    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3824    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3825
3826    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3827    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3828    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3829    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3830    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3831    the closest such expression.  */
3832
3833 static int
3834 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3835 {
3836   edge pred;
3837   edge_iterator ei;
3838   
3839   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3840     {
3841       basic_block pred_bb = pred->src;
3842
3843       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3844           /* Has predecessor has already been visited?  */
3845           || visited[pred_bb->index])
3846         ;/* Nothing to do.  */
3847
3848       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3849       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3850         {
3851           /* Is this the occurrence we're looking for?
3852              Note that there's only one generating occurrence per block
3853              so we just need to check the block number.  */
3854           if (occr_bb == pred_bb)
3855             return 1;
3856
3857           visited[pred_bb->index] = 1;
3858         }
3859       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3860       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3861         visited[pred_bb->index] = 1;
3862
3863       /* Neither gen nor kill.  */
3864       else
3865         {
3866           visited[pred_bb->index] = 1;
3867           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3868             return 1;
3869         }
3870     }
3871
3872   /* All paths have been checked.  */
3873   return 0;
3874 }
3875
3876 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3877    memory allocated for that function is returned.  */
3878
3879 static int
3880 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3881 {
3882   int rval;
3883   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3884
3885   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3886
3887   free (visited);
3888   return rval;
3889 }
3890 \f
3891
3892 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3893    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3894    the value of BB.  */
3895
3896 static rtx
3897 process_insert_insn (struct expr *expr)
3898 {
3899   rtx reg = expr->reaching_reg;
3900   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3901   rtx pat;
3902
3903   start_sequence ();
3904
3905   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3906      just copy it to a register.  */
3907   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3908     emit_move_insn (reg, exp);
3909
3910   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3911      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3912      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3913   else
3914     {
3915       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3916
3917       if (insn_invalid_p (insn))
3918         gcc_unreachable ();
3919     }
3920   
3921
3922   pat = get_insns ();
3923   end_sequence ();
3924
3925   return pat;
3926 }
3927
3928 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3929
3930    This is used by both the PRE and code hoisting.
3931
3932    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3933    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3934    no sense for code hoisting.  */
3935
3936 static void
3937 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3938 {
3939   rtx insn = BB_END (bb);
3940   rtx new_insn;
3941   rtx reg = expr->reaching_reg;
3942   int regno = REGNO (reg);
3943   rtx pat, pat_end;
3944
3945   pat = process_insert_insn (expr);
3946   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3947
3948   pat_end = pat;
3949   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3950     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3951
3952   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3953      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
3954      instructions in presence of non-call exceptions.  */
3955
3956   if (JUMP_P (insn)
3957       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
3958           && (!single_succ_p (bb)
3959               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
3960     {
3961 #ifdef HAVE_cc0
3962       rtx note;
3963 #endif
3964       /* It should always be the case that we can put these instructions
3965          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3966          Check this.  */
3967       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
3968                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3969                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3970
3971       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
3972          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
3973          the new instruction just before the tablejump.  */
3974       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
3975           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
3976         insn = prev_real_insn (insn);
3977
3978 #ifdef HAVE_cc0
3979       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
3980          if cc0 isn't set.  */
3981       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
3982       if (note)
3983         insn = XEXP (note, 0);
3984       else
3985         {
3986           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
3987           if (maybe_cc0_setter
3988               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
3989               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
3990             insn = maybe_cc0_setter;
3991         }
3992 #endif
3993       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
3994       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
3995     }
3996
3997   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
3998      of exception handling.  */
3999   else if (CALL_P (insn)
4000            && (!single_succ_p (bb)
4001                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4002     {
4003       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4004          we search backward and place the instructions before the first
4005          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4006          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4007
4008          It should always be the case that we can put these instructions
4009          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4010          Check this.  */
4011
4012       gcc_assert (!pre
4013                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4014                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4015
4016       /* Since different machines initialize their parameter registers
4017          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4018          parameter registers.  */
4019       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4020
4021       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4022          before the first parameter load.
4023
4024          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4025          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4026          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4027          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4028          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4029       while (LABEL_P (insn)
4030              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4031         insn = NEXT_INSN (insn);
4032
4033       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4034     }
4035   else
4036     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
4037
4038   while (1)
4039     {
4040       if (INSN_P (pat))
4041         {
4042           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4043           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4044         }
4045       if (pat == pat_end)
4046         break;
4047       pat = NEXT_INSN (pat);
4048     }
4049
4050   gcse_create_count++;
4051
4052   if (dump_file)
4053     {
4054       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4055                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4056       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4057                expr->bitmap_index, regno);
4058     }
4059 }
4060
4061 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4062    the expressions fully redundant.  */
4063
4064 static int
4065 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4066 {
4067   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4068   sbitmap *inserted;
4069
4070   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4071      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4072
4073   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4074   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4075   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4076   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4077
4078   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4079     {
4080       int indx;
4081       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4082
4083       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4084         {
4085           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4086
4087           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4088             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4089               {
4090                 struct expr *expr = index_map[j];
4091                 struct occr *occr;
4092
4093                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4094                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4095                   {
4096                     if (! occr->deleted_p)
4097                       continue;
4098
4099                     /* Insert this expression on this edge if it would
4100                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4101                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4102                       {
4103                         rtx insn;
4104                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4105
4106                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4107                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4108                            the previous block. There are several alternatives
4109                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4110                            handling this situation.  This one is easiest for
4111                            now.  */
4112
4113                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4114                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
4115                         else
4116                           {
4117                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4118                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4119                           }
4120
4121                         if (dump_file)
4122                           {
4123                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4124                                      bb->index,
4125                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4126                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4127                                      expr->bitmap_index);
4128                           }
4129
4130                         update_ld_motion_stores (expr);
4131                         SET_BIT (inserted[e], j);
4132                         did_insert = 1;
4133                         gcse_create_count++;
4134                       }
4135                   }
4136               }
4137         }
4138     }
4139
4140   sbitmap_vector_free (inserted);
4141   return did_insert;
4142 }
4143
4144 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4145    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4146      reaching_reg <- old_reg
4147    it's better to do the following:
4148      reaching_reg <- expr
4149      old_reg      <- reaching_reg
4150    because this way copy propagation can discover additional PRE
4151    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4152    When "expr" is a store, i.e.
4153    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4154      reaching_reg <- old_reg
4155    it's better to add it before as follows:
4156      reaching_reg <- old_reg
4157      MEM          <- reaching_reg.  */
4158
4159 static void
4160 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4161 {
4162   rtx reg = expr->reaching_reg;
4163   int regno = REGNO (reg);
4164   int indx = expr->bitmap_index;
4165   rtx pat = PATTERN (insn);
4166   rtx set, first_set, new_insn;
4167   rtx old_reg;
4168   int i;
4169
4170   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4171   switch (GET_CODE (pat))
4172     {
4173     case SET:
4174       set = pat;
4175       break;
4176
4177     case PARALLEL:
4178       /* Search through the parallel looking for the set whose
4179          source was the expression that we're interested in.  */
4180       first_set = NULL_RTX;
4181       set = NULL_RTX;
4182       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4183         {
4184           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4185           if (GET_CODE (x) == SET)
4186             {
4187               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4188                  may not find an equivalent expression, but in this
4189                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4190               if (first_set == NULL_RTX)
4191                 first_set = x;
4192               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4193                 {
4194                   set = x;
4195                   break;
4196                 }
4197             }
4198         }
4199
4200       gcc_assert (first_set);
4201       if (set == NULL_RTX)
4202         set = first_set;
4203       break;
4204
4205     default:
4206       gcc_unreachable ();
4207     }
4208
4209   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4210     {
4211       old_reg = SET_DEST (set);
4212       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4213       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4214         {
4215           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4216           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4217
4218           /* Keep register set table up to date.  */
4219           record_one_set (regno, insn);
4220         }
4221       else
4222         {
4223           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4224           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4225
4226           /* Keep register set table up to date.  */
4227           record_one_set (regno, new_insn);
4228         }
4229     }
4230   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4231     {
4232       old_reg = SET_SRC (set);
4233       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4234
4235       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4236       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4237         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4238       else
4239         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4240
4241       /* Keep register set table up to date.  */
4242       record_one_set (regno, new_insn);
4243     }
4244
4245   gcse_create_count++;
4246
4247   if (dump_file)
4248     fprintf (dump_file,
4249              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4250               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4251               INSN_UID (insn), regno);
4252 }
4253
4254 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4255    to `reaching_reg'.  */
4256
4257 static void
4258 pre_insert_copies (void)
4259 {
4260   unsigned int i, added_copy;
4261   struct expr *expr;
4262   struct occr *occr;
4263   struct occr *avail;
4264
4265   /* For each available expression in the table, copy the result to
4266      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4267
4268      ??? The current algorithm is rather brute force.
4269      Need to do some profiling.  */
4270
4271   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4272     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4273       {
4274         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4275            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4276            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4277            deleted.  This test also avoids further processing if the
4278            expression wasn't deleted anywhere.  */
4279         if (expr->reaching_reg == NULL)
4280           continue;
4281
4282         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4283         added_copy = 0;
4284
4285         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4286           {
4287             if (! occr->deleted_p)
4288               continue;
4289
4290             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4291               {
4292                 rtx insn = avail->insn;
4293
4294                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4295                 if (avail->copied_p)
4296                   continue;
4297
4298                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4299                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4300                   continue;
4301
4302                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4303                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4304                                                expr,
4305                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4306                   continue;
4307
4308                 added_copy = 1;
4309
4310                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4311                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4312                 avail->copied_p = 1;
4313               }
4314           }
4315
4316           if (added_copy)
4317             update_ld_motion_stores (expr);
4318       }
4319 }
4320
4321 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4322    in INSN.  */
4323 static rtx
4324 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4325 {
4326   rtx new;
4327   rtx set = single_set (insn), set2;
4328   rtx note;
4329   rtx eqv;
4330
4331   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4332      we've verified to be valid.  */
4333
4334   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4335
4336   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4337   set2 = single_set (new);
4338   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4339     return new;
4340   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4341     eqv = XEXP (note, 0);
4342   else
4343     eqv = SET_SRC (set);
4344
4345   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4346
4347   return new;
4348 }
4349
4350 /* Delete redundant computations.
4351    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4352    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4353    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4354
4355    Returns nonzero if a change is made.  */
4356
4357 static int
4358 pre_delete (void)
4359 {
4360   unsigned int i;
4361   int changed;
4362   struct expr *expr;
4363   struct occr *occr;
4364
4365   changed = 0;
4366   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4367     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4368          expr != NULL;
4369          expr = expr->next_same_hash)
4370       {
4371         int indx = expr->bitmap_index;
4372
4373         /* We only need to search antic_occr since we require
4374            ANTLOC != 0.  */
4375
4376         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4377           {
4378             rtx insn = occr->insn;
4379             rtx set;
4380             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4381
4382             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4383             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4384                 && (set = single_set (insn)) != 0
4385                 && dbg_cnt (pre_insn))
4386               {
4387                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4388                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4389                    the mode of the original destination pseudo.  */
4390                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4391                   expr->reaching_reg = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
4392
4393                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4394                 delete_insn (insn);
4395                 occr->deleted_p = 1;
4396                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4397                 changed = 1;
4398                 gcse_subst_count++;
4399
4400                 if (dump_file)
4401                   {
4402                     fprintf (dump_file,
4403                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4404                                INSN_UID (insn), indx);
4405                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4406                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4407                   }
4408               }
4409           }
4410       }
4411
4412   return changed;
4413 }
4414
4415 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4416    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4417    has been done.
4418
4419    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4420    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4421    Compiler Design and Implementation.
4422
4423    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4424    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4425    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4426    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4427    through the block.
4428
4429    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4430    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4431    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4432    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4433    redundancies.  */
4434
4435 static int
4436 pre_gcse (void)
4437 {
4438   unsigned int i;
4439   int did_insert, changed;
4440   struct expr **index_map;
4441   struct expr *expr;
4442
4443   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4444      hash table entry.  */
4445
4446   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4447   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4448     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4449       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4450
4451   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4452   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4453   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4454
4455   /* Delete the redundant insns first so that
4456      - we know what register to use for the new insns and for the other
4457        ones with reaching expressions
4458      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4459
4460   changed = pre_delete ();
4461   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4462
4463   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4464      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4465   pre_insert_copies ();
4466   if (did_insert)
4467     {
4468       commit_edge_insertions ();
4469       changed = 1;
4470     }
4471
4472   free (index_map);
4473   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4474   return changed;
4475 }
4476
4477 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4478
4479    Return nonzero if a change was made.  */
4480
4481 static int
4482 one_pre_gcse_pass (int pass)
4483 {
4484   int changed = 0;
4485
4486   gcse_subst_count = 0;
4487   gcse_create_count = 0;
4488
4489   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4490   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4491   if (flag_gcse_lm)
4492     compute_ld_motion_mems ();
4493
4494   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4495   trim_ld_motion_mems ();
4496   if (dump_file)
4497     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
4498
4499   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4500     {
4501       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4502       compute_pre_data ();
4503       changed |= pre_gcse ();
4504       free_edge_list (edge_list);
4505       free_pre_mem ();
4506     }
4507
4508   free_ldst_mems ();
4509   remove_fake_exit_edges ();
4510   free_hash_table (&expr_hash_table);
4511
4512   if (dump_file)
4513     {
4514       fprintf (dump_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4515                current_function_name (), pass, bytes_used);
4516       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4517                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4518     }
4519
4520   return changed;
4521 }
4522 \f
4523 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL_OPERAND notes for them
4524    to INSN.  If such notes are added to an insn which references a
4525    CODE_LABEL, the LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add
4526    that note, because the following loop optimization pass requires
4527    them.  */
4528
4529 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4530    then we would not need to do this here, because jump would add the
4531    necessary REG_LABEL_OPERAND and REG_LABEL_TARGET notes.  */
4532
4533 static void
4534 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4535 {
4536   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4537   int i, j;
4538   const char *fmt;
4539
4540   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4541     {
4542       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4543          avoid flow generating (slightly) worse code.
4544
4545          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4546          mark_jump_label for additional information).  */
4547
4548       /* There's no reason for current users to emit jump-insns with
4549          such a LABEL_REF, so we don't have to handle REG_LABEL_TARGET
4550          notes.  */
4551       gcc_assert (!JUMP_P (insn));
4552       REG_NOTES (insn)
4553         = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL_OPERAND, XEXP (x, 0),
4554                              REG_NOTES (insn));
4555       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4556         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4557
4558       return;
4559     }
4560
4561   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4562     {
4563       if (fmt[i] == 'e')
4564         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4565       else if (fmt[i] == 'E')
4566         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4567           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4568     }
4569 }
4570
4571 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4572
4573    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4574    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4575    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4576    non-local labels and exceptions.
4577
4578    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4579    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4580    it should be possible with exception handling, since we still have
4581    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4582    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4583
4584 static void
4585 compute_transpout (void)
4586 {
4587   basic_block bb;
4588   unsigned int i;
4589   struct expr *expr;
4590
4591   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4592
4593   FOR_EACH_BB (bb)
4594     {
4595       /* Note that flow inserted a nop at the end of basic blocks that
4596          end in call instructions for reasons other than abnormal
4597          control flow.  */
4598       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4599         continue;
4600
4601       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4602         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4603           if (MEM_P (expr->expr))
4604             {
4605               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4606                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4607                 continue;
4608
4609               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4610                  analysis to determine if this mem is actually killed
4611                  by this call.  */
4612               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4613             }
4614     }
4615 }
4616
4617 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4618
4619 /* Very busy expressions.  */
4620 static sbitmap *hoist_vbein;
4621 static sbitmap *hoist_vbeout;
4622
4623 /* Hoistable expressions.  */
4624 static sbitmap *hoist_exprs;
4625
4626 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4627    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4628    more effective than the tail merging code in jump.c.
4629
4630    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4631    code hoisting.  It would be nice.  */
4632
4633 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4634
4635 static void
4636 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4637 {
4638   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4639   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4640   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4641
4642   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4643   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4644   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4645   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4646 }
4647
4648 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4649
4650 static void
4651 free_code_hoist_mem (void)
4652 {
4653   sbitmap_vector_free (antloc);
4654   sbitmap_vector_free (transp);
4655   sbitmap_vector_free (comp);
4656
4657   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4658   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4659   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4660   sbitmap_vector_free (transpout);
4661
4662   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4663 }
4664
4665 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4666
4667    An expression is very busy if all paths from a given point
4668    compute the expression.  */
4669
4670 static void
4671 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4672 {
4673   int changed, passes;
4674   basic_block bb;
4675
4676   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4677   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4678
4679   passes = 0;
4680   changed = 1;
4681
4682   while (changed)
4683     {
4684       changed = 0;
4685
4686       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4687          the convergence.  */
4688       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4689         {
4690           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4691             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index],
4692                                            hoist_vbein, bb->index);
4693
4694           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index],
4695                                               antloc[bb->index],
4696                                               hoist_vbeout[bb->index],
4697                                               transp[bb->index]);
4698         }
4699
4700       passes++;
4701     }
4702
4703   if (dump_file)
4704     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4705 }
4706
4707 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4708
4709 static void
4710 compute_code_hoist_data (void)
4711 {
4712   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4713   compute_transpout ();
4714   compute_code_hoist_vbeinout ();
4715   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4716   if (dump_file)
4717     fprintf (dump_file, "\n");
4718 }
4719
4720 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4721    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4722
4723    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4724    to me that the expression must either be computed or transparent in
4725    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4726    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4727    the expression wasn't a loop invariant.
4728
4729    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4730    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4731    paths.  */
4732
4733 static int
4734 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4735 {
4736   edge pred;
4737   edge_iterator ei;
4738   int visited_allocated_locally = 0;
4739
4740
4741   if (visited == NULL)
4742     {
4743       visited_allocated_locally = 1;
4744       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4745     }
4746
4747   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4748     {
4749       basic_block pred_bb = pred->src;
4750
4751       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4752         break;
4753       else if (pred_bb == expr_bb)
4754         continue;
4755       else if (visited[pred_bb->index])
4756         continue;
4757
4758       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4759       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4760         break;
4761       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4762         break;
4763
4764       /* Not killed.  */
4765       else
4766         {
4767           visited[pred_bb->index] = 1;
4768           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4769                                            pred_bb, visited))
4770             break;
4771         }
4772     }
4773   if (visited_allocated_locally)
4774     free (visited);
4775
4776   return (pred == NULL);
4777 }
4778 \f
4779 /* Actually perform code hoisting.  */
4780
4781 static void
4782 hoist_code (void)
4783 {
4784   basic_block bb, dominated;
4785   VEC (basic_block, heap) *domby;
4786   unsigned int i,j;
4787   struct expr **index_map;
4788   struct expr *expr;
4789
4790   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4791
4792   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4793      hash table entry.  */
4794
4795   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4796   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4797     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4798       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4799
4800   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4801      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4802   FOR_EACH_BB (bb)
4803     {
4804       int found = 0;
4805       int insn_inserted_p;
4806
4807       domby = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
4808       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4809          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4810       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4811         {
4812           int hoistable = 0;
4813
4814           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4815               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4816             {
4817               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4818                  we look at every block BB dominates to see if it
4819                  computes the expression.  */
4820               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4821                 {
4822                   /* Ignore self dominance.  */
4823                   if (bb == dominated)
4824                     continue;
4825                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4826                      the busy expression and whether or not moving that
4827                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4828                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4829                     continue;
4830
4831                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4832                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4833
4834                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4835                      from a dominated block into BB.  */
4836                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4837                     hoistable++;
4838                 }
4839
4840               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4841                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4842                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4843                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4844                  allocation.  One could increase this value to try harder
4845                  to avoid any possible code expansion due to register
4846                  allocation issues; however experiments have shown that
4847                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4848                  from two successors, so raising this threshold is likely
4849                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4850               if (hoistable > 1)
4851                 {
4852                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4853                   found = 1;
4854                 }
4855             }
4856         }
4857       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4858       if (! found)
4859         {
4860           VEC_free (basic_block, heap, domby);
4861           continue;
4862         }
4863
4864       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4865       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4866         {
4867           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4868              note when we've inserted it.  */
4869           insn_inserted_p = 0;
4870
4871           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4872           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4873             {
4874               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4875                  we look at every block BB dominates to see if it
4876                  computes the expression.  */
4877               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4878                 {
4879                   /* Ignore self dominance.  */
4880                   if (bb == dominated)
4881                     continue;
4882
4883                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4884                      the busy expression and whether or not moving that
4885                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4886                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4887                     continue;
4888
4889                   /* The expression is computed in the dominated block and
4890                      it would be safe to compute it at the start of the
4891                      dominated block.  Now we have to determine if the
4892                      expression would reach the dominated block if it was
4893                      placed at the end of BB.  */
4894                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4895                     {
4896                       struct expr *expr = index_map[i];
4897                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4898                       rtx insn;
4899                       rtx set;
4900
4901                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4902                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4903                         occr = occr->next;
4904
4905                       gcc_assert (occr);
4906                       insn = occr->insn;
4907                       set = single_set (insn);
4908                       gcc_assert (set);
4909
4910                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4911                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4912                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4913                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4914                         expr->reaching_reg
4915                           = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
4916
4917                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4918                       delete_insn (insn);
4919                       occr->deleted_p = 1;
4920                       if (!insn_inserted_p)
4921                         {
4922                           insert_insn_end_basic_block (index_map[i], bb, 0);
4923                           insn_inserted_p = 1;
4924                         }
4925                     }
4926                 }
4927             }
4928         }
4929       VEC_free (basic_block, heap, domby);
4930     }
4931
4932   free (index_map);
4933 }
4934
4935 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4936
4937    Return nonzero if a change was made.  */
4938
4939 static int
4940 one_code_hoisting_pass (void)
4941 {
4942   int changed = 0;
4943
4944   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4945   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4946   if (dump_file)
4947     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4948
4949   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4950     {
4951       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4952       compute_code_hoist_data ();
4953       hoist_code ();
4954       free_code_hoist_mem ();
4955     }
4956
4957   free_hash_table (&expr_hash_table);
4958
4959   return changed;
4960 }
4961 \f
4962 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4963     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4964     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4965
4966             int i;
4967             float a[10];
4968
4969             void foo(float scale)
4970             {
4971               for (i=0; i<10; i++)
4972                 a[i] *= scale;
4973             }
4974
4975     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
4976     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
4977     of the loop.
4978
4979       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
4980     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
4981     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
4982
4983       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
4984     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
4985     in the loop.  */
4986
4987 static hashval_t
4988 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
4989 {
4990   int do_not_record_p = 0;
4991   const struct ls_expr *x = p;
4992   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
4993 }
4994
4995 static int
4996 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
4997 {
4998   const struct ls_expr *ptr1 = p1, *ptr2 = p2;
4999   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5000 }
5001
5002 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5003    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5004
5005 static struct ls_expr *
5006 ldst_entry (rtx x)
5007 {
5008   int do_not_record_p = 0;
5009   struct ls_expr * ptr;
5010   unsigned int hash;
5011   void **slot;
5012   struct ls_expr e;
5013
5014   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5015                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5016
5017   e.pattern = x;
5018   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5019   if (*slot)
5020     return (struct ls_expr *)*slot;
5021
5022   ptr = XNEW (struct ls_expr);
5023
5024   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5025   ptr->expr         = NULL;
5026   ptr->pattern      = x;
5027   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5028   ptr->loads        = NULL_RTX;
5029   ptr->stores       = NULL_RTX;
5030   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5031   ptr->invalid      = 0;
5032   ptr->index        = 0;
5033   ptr->hash_index   = hash;
5034   pre_ldst_mems     = ptr;
5035   *slot = ptr;
5036
5037   return ptr;
5038 }
5039
5040 /* Free up an individual ldst entry.  */
5041
5042 static void
5043 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5044 {
5045   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5046   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5047
5048   free (ptr);
5049 }
5050
5051 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5052
5053 static void
5054 free_ldst_mems (void)
5055 {
5056   if (pre_ldst_table)
5057     htab_delete (pre_ldst_table);
5058   pre_ldst_table = NULL;
5059
5060   while (pre_ldst_mems)
5061     {
5062       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5063
5064       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5065
5066       free_ldst_entry (tmp);
5067     }
5068
5069   pre_ldst_mems = NULL;
5070 }
5071
5072 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5073
5074 static void
5075 print_ldst_list (FILE * file)
5076 {
5077   struct ls_expr * ptr;
5078
5079   fprintf (file, "LDST list: \n");
5080
5081   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5082     {
5083       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5084
5085       print_rtl (file, ptr->pattern);
5086
5087       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5088
5089       if (ptr->loads)
5090         print_rtl (file, ptr->loads);
5091       else
5092         fprintf (file, "(nil)");
5093
5094       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5095
5096       if (ptr->stores)
5097         print_rtl (file, ptr->stores);
5098       else
5099         fprintf (file, "(nil)");
5100
5101       fprintf (file, "\n\n");
5102     }
5103
5104   fprintf (file, "\n");
5105 }
5106
5107 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5108
5109 static struct ls_expr *
5110 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5111 {
5112   struct ls_expr e;
5113   void **slot;
5114   if (!pre_ldst_table)
5115     return NULL;
5116   e.pattern = x;
5117   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5118   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5119     return NULL;
5120   return *slot;
5121 }
5122
5123 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5124
5125 static int
5126 enumerate_ldsts (void)
5127 {
5128   struct ls_expr * ptr;
5129   int n = 0;
5130
5131   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5132     ptr->index = n++;
5133
5134   return n;
5135 }
5136
5137 /* Return first item in the list.  */
5138
5139 static inline struct ls_expr *
5140 first_ls_expr (void)
5141 {
5142   return pre_ldst_mems;
5143 }
5144
5145 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5146
5147 static inline struct ls_expr *
5148 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5149 {
5150   return ptr->next;
5151 }
5152 \f
5153 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5154
5155 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5156    side effects. These are the types of loads we consider for the
5157    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5158
5159 static int
5160 simple_mem (const_rtx x)
5161 {
5162   if (! MEM_P (x))
5163     return 0;
5164
5165   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5166     return 0;
5167
5168   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5169     return 0;
5170
5171   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5172      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5173      continue.  */
5174   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5175     return 0;
5176
5177   if (side_effects_p (x))
5178     return 0;
5179
5180   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5181   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5182     return 0;
5183
5184   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5185     return 0;
5186
5187   return 1;
5188 }
5189
5190 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5191    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5192    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5193    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5194    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5195    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5196    fix it up.  */
5197
5198 static void
5199 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5200 {
5201   const char * fmt;
5202   int i, j;
5203   struct ls_expr * ptr;
5204
5205   /* Invalidate it in the list.  */
5206   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5207     {
5208       ptr = ldst_entry (x);
5209       ptr->invalid = 1;
5210     }
5211
5212   /* Recursively process the insn.  */
5213   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5214
5215   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5216     {
5217       if (fmt[i] == 'e')
5218         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5219       else if (fmt[i] == 'E')
5220         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5221           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5222     }
5223 }
5224
5225 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5226    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5227    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5228    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5229    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5230    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5231    later.  */
5232
5233 static void
5234 compute_ld_motion_mems (void)
5235 {
5236   struct ls_expr * ptr;
5237   basic_block bb;
5238   rtx insn;
5239
5240   pre_ldst_mems = NULL;
5241   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5242                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5243
5244   FOR_EACH_BB (bb)
5245     {
5246       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5247         {
5248           if (INSN_P (insn))
5249             {
5250               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5251                 {
5252                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5253                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5254
5255                   /* Check for a simple LOAD...  */
5256                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5257                     {
5258                       ptr = ldst_entry (src);
5259                       if (REG_P (dest))
5260                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5261                       else
5262                         ptr->invalid = 1;
5263                     }
5264                   else
5265                     {
5266                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5267                       invalidate_any_buried_refs (src);
5268                     }
5269
5270                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5271                      will block any movement we might do later. We only care
5272                      about this exact pattern since those are the only
5273                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5274                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5275                     {
5276                       ptr = ldst_entry (dest);
5277
5278                       if (! MEM_P (src)
5279                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5280                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5281                              returns 0 for all REGs.  */
5282                           && can_assign_to_reg_p (src))
5283                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5284                       else
5285                         ptr->invalid = 1;
5286                     }
5287                 }
5288               else
5289                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5290             }
5291         }
5292     }
5293 }
5294
5295 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5296    expression list for pre gcse.  */
5297
5298 static void
5299 trim_ld_motion_mems (void)
5300 {
5301   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5302   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5303
5304   while (ptr != NULL)
5305     {
5306       struct expr * expr;
5307
5308       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5309       if (! ptr->invalid)
5310         {
5311           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5312           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5313
5314           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5315                expr != NULL;
5316                expr = expr->next_same_hash)
5317             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5318               break;
5319         }
5320       else
5321         expr = (struct expr *) 0;
5322
5323       if (expr)
5324         {
5325           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5326           ptr->expr = expr;
5327           last = & ptr->next;
5328           ptr = ptr->next;
5329         }
5330       else
5331         {
5332           *last = ptr->next;
5333           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5334           free_ldst_entry (ptr);
5335           ptr = * last;
5336         }
5337     }
5338
5339   /* Show the world what we've found.  */
5340   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
5341     print_ldst_list (dump_file);
5342 }
5343
5344 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5345    a reaching register, and update any stores that are needed if
5346    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5347    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5348    the reaching register into the store location. These keeps the
5349    correct value in the reaching register for the loads.  */
5350
5351 static void
5352 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5353 {
5354   struct ls_expr * mem_ptr;
5355
5356   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5357     {
5358       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5359          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5360          dead and should be eliminated later.  */
5361
5362       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5363          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5364          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5365          (set reg expr) in that insn.  */
5366       rtx list = mem_ptr->stores;
5367
5368       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5369         {
5370           rtx insn = XEXP (list, 0);
5371           rtx pat = PATTERN (insn);
5372           rtx src = SET_SRC (pat);
5373           rtx reg = expr->reaching_reg;
5374           rtx copy, new;
5375
5376           /* If we've already copied it, continue.  */
5377           if (expr->reaching_reg == src)
5378             continue;
5379
5380           if (dump_file)
5381             {
5382               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5383               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
5384               fprintf (dump_file, ":\n  ");
5385               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
5386               fprintf (dump_file, "\n");
5387             }
5388
5389           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5390           new = emit_insn_before (copy, insn);
5391           record_one_set (REGNO (reg), new);
5392           SET_SRC (pat) = reg;
5393           df_insn_rescan (insn);
5394
5395           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5396           INSN_CODE (insn) = -1;
5397           gcse_create_count++;
5398         }
5399     }
5400 }
5401 \f
5402 /* Store motion code.  */
5403
5404 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5405 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5406 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5407
5408 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5409    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5410 static int * regvec;
5411
5412 /* And current insn, for the same routine.  */
5413 static rtx compute_store_table_current_insn;
5414
5415 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5416 static sbitmap * st_antloc;
5417
5418 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5419 static int num_stores;
5420
5421 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5422    note_stores.  */
5423
5424 static void
5425 reg_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5426               void *data)
5427 {
5428   sbitmap bb_reg = data;
5429
5430   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5431     dest = SUBREG_REG (dest);
5432
5433   if (REG_P (dest))
5434     {
5435       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5436       if (bb_reg)
5437         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5438     }
5439 }
5440
5441 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5442    note_stores.  */
5443
5444 static void
5445 reg_clear_last_set (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5446               void *data)
5447 {
5448   int *dead_vec = data;
5449
5450   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5451     dest = SUBREG_REG (dest);
5452
5453   if (REG_P (dest) &&
5454       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5455     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5456 }
5457
5458 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5459    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5460
5461 static bool
5462 store_ops_ok (const_rtx x, int *regs_set)
5463 {
5464   const_rtx reg;
5465
5466   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5467     {
5468       reg = XEXP (x, 0);
5469       if (regs_set[REGNO(reg)])
5470         return false;
5471     }
5472
5473   return true;
5474 }
5475
5476 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5477 static rtx
5478 extract_mentioned_regs (rtx x)
5479 {
5480   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5481 }
5482
5483 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5484    registers.  */
5485 static rtx
5486 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5487 {
5488   int i;
5489   enum rtx_code code;
5490   const char * fmt;
5491
5492   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5493  repeat:
5494
5495   if (x == 0)
5496     return accum;
5497
5498   code = GET_CODE (x);
5499   switch (code)
5500     {
5501     case REG:
5502       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5503
5504     case MEM:
5505       x = XEXP (x, 0);
5506       goto repeat;
5507
5508     case PRE_DEC:
5509     case PRE_INC:
5510     case PRE_MODIFY:
5511     case POST_DEC:
5512     case POST_INC:
5513     case POST_MODIFY:
5514       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5515       gcc_unreachable ();
5516
5517     case PC:
5518     case CC0: /*FIXME*/
5519     case CONST:
5520     case CONST_INT:
5521     case CONST_DOUBLE:
5522     case CONST_FIXED:
5523     case CONST_VECTOR:
5524     case SYMBOL_REF:
5525     case LABEL_REF:
5526     case ADDR_VEC:
5527     case ADDR_DIFF_VEC:
5528       return accum;
5529
5530     default:
5531       break;
5532     }
5533
5534   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5535   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5536
5537   for (; i >= 0; i--)
5538     {
5539       if (fmt[i] == 'e')
5540         {
5541           rtx tem = XEXP (x, i);
5542
5543           /* If we are about to do the last recursive call
5544              needed at this level, change it into iteration.  */
5545           if (i == 0)
5546             {
5547               x = tem;
5548               goto repeat;
5549             }
5550
5551           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5552         }
5553       else if (fmt[i] == 'E')
5554         {
5555           int j;
5556
5557           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5558             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5559         }
5560     }
5561
5562   return accum;
5563 }
5564
5565 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5566    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5567    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5568    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5569    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5570
5571    The results are stored this way:
5572
5573    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5574    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5575       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5576       expression of this type may be anticipatable
5577    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5578       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5579    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5580       available is stored in reaching_reg.
5581
5582    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5583    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5584    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5585    */
5586
5587 static void
5588 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5589 {
5590   struct ls_expr * ptr;
5591   rtx dest, set, tmp;
5592   int check_anticipatable, check_available;
5593   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5594
5595   set = single_set (insn);
5596   if (!set)
5597     return;
5598
5599   dest = SET_DEST (set);
5600
5601   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5602       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5603     return;
5604
5605   if (side_effects_p (dest))
5606     return;
5607
5608   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5609      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5610      continue.  */
5611   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5612     return;
5613
5614   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5615      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5616   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5617     return;
5618
5619   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5620      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5621      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5622      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5623      PR24257.  */
5624   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5625     return;
5626
5627   ptr = ldst_entry (dest);
5628   if (!ptr->pattern_regs)
5629     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5630
5631   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5632      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5633   check_anticipatable = 0;
5634   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5635     check_anticipatable = 1;
5636   else
5637     {
5638       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5639       if (tmp != NULL_RTX
5640           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5641         check_anticipatable = 1;
5642     }
5643   if (check_anticipatable)
5644     {
5645       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5646         tmp = NULL_RTX;
5647       else
5648         tmp = insn;
5649       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5650                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5651     }
5652
5653   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5654      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5655      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5656   check_available = 0;
5657   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5658     check_available = 1;
5659   else
5660     {
5661       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5662       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5663         check_available = 1;
5664     }
5665   if (check_available)
5666     {
5667       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5668          failed last time.  */
5669       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5670         {
5671           for (tmp = BB_END (bb);
5672                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5673                tmp = PREV_INSN (tmp))
5674             continue;
5675           if (tmp == insn)
5676             check_available = 0;
5677         }
5678       else
5679         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5680                                               bb, regs_set_after,
5681                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5682     }
5683   if (!check_available)
5684     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5685 }
5686
5687 /* Find available and anticipatable stores.  */
5688
5689 static int
5690 compute_store_table (void)
5691 {
5692   int ret;
5693   basic_block bb;
5694   unsigned regno;
5695   rtx insn, pat, tmp;
5696   int *last_set_in, *already_set;
5697   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5698
5699   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5700
5701   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5702                                                        max_gcse_regno);
5703   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5704   pre_ldst_mems = 0;
5705   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5706                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5707   last_set_in = XCNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5708   already_set = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5709
5710   /* Find all the stores we care about.  */
5711   FOR_EACH_BB (bb)
5712     {
5713       /* First compute the registers set in this block.  */
5714       regvec = last_set_in;
5715
5716       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5717         {
5718           if (! INSN_P (insn))
5719             continue;
5720
5721           if (CALL_P (insn))
5722             {
5723               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5724                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5725                   {
5726                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5727                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5728                   }
5729             }
5730
5731           pat = PATTERN (insn);
5732           compute_store_table_current_insn = insn;
5733           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5734         }
5735
5736       /* Now find the stores.  */
5737       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5738       regvec = already_set;
5739       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5740         {
5741           if (! INSN_P (insn))
5742             continue;
5743
5744           if (CALL_P (insn))
5745             {
5746               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5747                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5748                   already_set[regno] = 1;
5749             }
5750
5751           pat = PATTERN (insn);
5752           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5753
5754           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5755           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5756
5757           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5758           compute_store_table_current_insn = insn;
5759           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5760           if (CALL_P (insn))
5761             {
5762               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5763                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5764                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5765                   last_set_in[regno] = 0;
5766             }
5767         }
5768
5769 #ifdef ENABLE_CHECKING
5770       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5771       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5772         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5773 #endif
5774
5775       /* Clear temporary marks.  */
5776       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5777         {
5778           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5779           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5780               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5781             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5782         }
5783     }
5784
5785   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5786      be no opportunity to optimize them.  */
5787   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5788        ptr != NULL;
5789        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5790     {
5791       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5792         {
5793           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5794           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5795           free_ldst_entry (ptr);
5796         }
5797       else
5798         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5799     }
5800
5801   ret = enumerate_ldsts ();
5802
5803   if (dump_file)
5804     {
5805       fprintf (dump_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5806       print_ldst_list (dump_file);
5807     }
5808
5809   free (last_set_in);
5810   free (already_set);
5811   return ret;
5812 }
5813
5814 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5815    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5816    after the X.  */
5817
5818 static bool
5819 load_kills_store (const_rtx x, const_rtx store_pattern, int after)
5820 {
5821   if (after)
5822     return anti_dependence (x, store_pattern);
5823   else
5824     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5825                             rtx_addr_varies_p);
5826 }
5827
5828 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5829    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5830    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5831    after the insn X.  */
5832
5833 static bool
5834 find_loads (const_rtx x, const_rtx store_pattern, int after)
5835 {
5836   const char * fmt;
5837   int i, j;
5838   int ret = false;
5839
5840   if (!x)
5841     return false;
5842
5843   if (GET_CODE (x) == SET)
5844     x = SET_SRC (x);
5845
5846   if (MEM_P (x))
5847     {
5848       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5849         return true;
5850     }
5851
5852   /* Recursively process the insn.  */
5853   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5854
5855   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5856     {
5857       if (fmt[i] == 'e')
5858         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5859       else if (fmt[i] == 'E')
5860         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5861           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5862     }
5863   return ret;
5864 }
5865
5866 static inline bool
5867 store_killed_in_pat (const_rtx x, const_rtx pat, int after)
5868 {
5869   if (GET_CODE (pat) == SET)
5870     {
5871       rtx dest = SET_DEST (pat);
5872
5873       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5874         dest = XEXP (dest, 0);
5875
5876       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5877       if (MEM_P (dest)
5878           && !expr_equiv_p (dest, x))
5879         {
5880           if (after)
5881             {
5882               if (output_dependence (dest, x))
5883                 return true;
5884             }
5885           else
5886             {
5887               if (output_dependence (x, dest))
5888                 return true;
5889             }
5890         }
5891     }
5892
5893   if (find_loads (pat, x, after))
5894     return true;
5895
5896   return false;
5897 }
5898
5899 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5900    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5901    after the insn.  Return true if it does.  */
5902
5903 static bool
5904 store_killed_in_insn (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, int after)
5905 {
5906   const_rtx reg, base, note, pat;
5907
5908   if (!INSN_P (insn))
5909     return false;
5910
5911   if (CALL_P (insn))
5912     {
5913       /* A normal or pure call might read from pattern,
5914          but a const call will not.  */
5915       if (!RTL_CONST_CALL_P (insn))
5916         return true;
5917
5918       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5919          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5920       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5921         {
5922           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5923           if (!base
5924               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5925                   && GET_MODE (base) == Pmode
5926                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5927             return true;
5928         }
5929
5930       return false;
5931     }
5932
5933   pat = PATTERN (insn);
5934   if (GET_CODE (pat) == SET)
5935     {
5936       if (store_killed_in_pat (x, pat, after))
5937         return true;
5938     }
5939   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
5940     {
5941       int i;
5942
5943       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
5944         if (store_killed_in_pat (x, XVECEXP (pat, 0, i), after))
5945           return true;
5946     }
5947   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5948     return true;
5949
5950   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5951      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5952   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5953   if (! note)
5954     return false;
5955   note = XEXP (note, 0);
5956
5957   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5958      alias relationship, then it does not kill X.  */
5959   if (expr_equiv_p (note, x))
5960     return false;
5961
5962   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5963   return find_loads (note, x, after);
5964 }
5965
5966 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5967    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5968    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5969    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5970
5971 static bool
5972 store_killed_after (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, const_basic_block bb,
5973                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5974 {
5975   rtx last = BB_END (bb), act;
5976
5977   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5978     {
5979       /* We do not know where it will happen.  */
5980       if (fail_insn)
5981         *fail_insn = NULL_RTX;
5982       return true;
5983     }
5984
5985   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5986   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5987     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5988       {
5989         if (fail_insn)
5990           *fail_insn = act;
5991         return true;
5992       }
5993
5994   return false;
5995 }
5996
5997 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
5998    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
5999    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6000 static bool
6001 store_killed_before (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, const_basic_block bb,
6002                      int *regs_set_before)
6003 {
6004   rtx first = BB_HEAD (bb);
6005
6006   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6007     return true;
6008
6009   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6010     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6011       return true;
6012
6013   return false;
6014 }
6015
6016 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6017    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6018 static void
6019 build_store_vectors (void)
6020 {
6021   basic_block bb;
6022   int *regs_set_in_block;
6023   rtx insn, st;
6024   struct ls_expr * ptr;
6025   unsigned regno;
6026
6027   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6028      by aliasing later in its block.  */
6029   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6030   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6031
6032   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6033   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6034
6035   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6036     {
6037       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6038         {
6039           insn = XEXP (st, 0);
6040           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6041
6042           /* If we've already seen an available expression in this block,
6043              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6044              copy the SRC expression to an unused register in case there
6045              are any side effects.  */
6046           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6047             {
6048               rtx r = gen_reg_rtx_and_attrs (ptr->pattern);
6049               if (dump_file)
6050                 fprintf (dump_file, "Removing redundant store:\n");
6051               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6052               continue;
6053             }
6054           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6055         }
6056
6057       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6058         {
6059           insn = XEXP (st, 0);
6060           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6061           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6062         }
6063     }
6064
6065   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6066   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6067
6068   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6069   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6070   regs_set_in_block = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
6071
6072   FOR_EACH_BB (bb)
6073     {
6074       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6075         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6076
6077       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6078         {
6079           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6080                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6081             {
6082               /* It should not be necessary to consider the expression
6083                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6084               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6085                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6086                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6087             }
6088           else
6089             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6090         }
6091     }
6092
6093   free (regs_set_in_block);
6094
6095   if (dump_file)
6096     {
6097       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6098       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6099       dump_sbitmap_vector (dump_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6100       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6101     }
6102 }
6103
6104 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6105    the BB_HEAD if needed.  */
6106
6107 static void
6108 insert_insn_start_basic_block (rtx insn, basic_block bb)
6109 {
6110   /* Insert at start of successor block.  */
6111   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6112   rtx before = BB_HEAD (bb);
6113   while (before != 0)
6114     {
6115       if (! LABEL_P (before)
6116           && !NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (before))
6117         break;
6118       prev = before;
6119       if (prev == BB_END (bb))
6120         break;
6121       before = NEXT_INSN (before);
6122     }
6123
6124   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev, bb);
6125
6126   if (dump_file)
6127     {
6128       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6129                bb->index);
6130       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6131       fprintf (dump_file, "\n");
6132     }
6133 }
6134
6135 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6136    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6137    if an edge insertion was performed.  */
6138
6139 static int
6140 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6141 {
6142   rtx reg, insn;
6143   basic_block bb;
6144   edge tmp;
6145   edge_iterator ei;
6146
6147   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6148      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6149   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6150     return 0;
6151
6152   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6153     return 0;
6154
6155   reg = expr->reaching_reg;
6156   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6157
6158   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6159      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6160      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6161   bb = e->dest;
6162   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6163     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6164       {
6165         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6166         
6167         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6168         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6169           break;
6170       }
6171
6172   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6173      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6174   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6175     {
6176       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6177         {
6178           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6179           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6180         }
6181       insert_insn_start_basic_block (insn, bb);
6182       return 0;
6183     }
6184
6185   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6186      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6187   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6188
6189   insert_insn_on_edge (insn, e);
6190
6191   if (dump_file)
6192     {
6193       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6194                e->src->index, e->dest->index);
6195       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6196       fprintf (dump_file, "\n");
6197     }
6198
6199   return 1;
6200 }
6201
6202 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6203    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6204
6205    This could be rather expensive.  */
6206
6207 static void
6208 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6209 {
6210   edge_iterator *stack, ei;
6211   int sp;
6212   edge act;
6213   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6214   rtx last, insn, note;
6215   rtx mem = smexpr->pattern;
6216
6217   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks);
6218   sp = 0;
6219   ei = ei_start (bb->succs);
6220
6221   sbitmap_zero (visited);
6222
6223   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6224   while (1)
6225     {
6226       if (!act)
6227         {
6228           if (!sp)
6229             {
6230               free (stack);
6231               sbitmap_free (visited);
6232               return;
6233             }
6234           act = ei_edge (stack[--sp]);
6235         }
6236       bb = act->dest;
6237
6238       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6239           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6240         {
6241           if (!ei_end_p (ei))
6242               ei_next (&ei);
6243           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6244           continue;
6245         }
6246       SET_BIT (visited, bb->index);
6247
6248       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6249         {
6250           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6251                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6252                last = XEXP (last, 1))
6253             continue;
6254           last = XEXP (last, 0);
6255         }
6256       else
6257         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6258
6259       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6260         if (INSN_P (insn))
6261           {
6262             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6263             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6264               continue;
6265
6266             if (dump_file)
6267               fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6268                        INSN_UID (insn));
6269             remove_note (insn, note);
6270           }
6271
6272       if (!ei_end_p (ei))
6273         ei_next (&ei);
6274       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6275
6276       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6277         {
6278           if (act)
6279             stack[sp++] = ei;
6280           ei = ei_start (bb->succs);
6281           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6282         }
6283     }
6284 }
6285
6286 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6287
6288 static void
6289 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6290 {
6291   rtx insn, mem, note, set, ptr;
6292
6293   mem = smexpr->pattern;
6294   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6295
6296   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6297     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6298       {
6299         XEXP (ptr, 0) = insn;
6300         break;
6301       }
6302
6303   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement.  */
6304   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6305
6306   /* Emit the insn AFTER all the notes are transferred.
6307      This is cheaper since we avoid df rescanning for the note change.  */
6308   insn = emit_insn_after (insn, del);
6309
6310   if (dump_file)
6311     {
6312       fprintf (dump_file,
6313                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6314       print_inline_rtx (dump_file, del, 6);
6315       fprintf (dump_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6316       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6317       fprintf (dump_file, "\n");
6318     }
6319
6320   delete_insn (del);
6321
6322   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6323      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6324      definition, so drop them.  */
6325   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6326     if (INSN_P (insn))
6327       {
6328         set = single_set (insn);
6329         if (!set)
6330           continue;
6331         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6332           return;
6333         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6334         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6335           continue;
6336
6337         if (dump_file)
6338           fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6339                    INSN_UID (insn));
6340         remove_note (insn, note);
6341       }
6342   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6343 }
6344
6345
6346 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6347    the reaching_reg for later storing.  */
6348
6349 static void
6350 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6351 {
6352   rtx reg, i, del;
6353
6354   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6355     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx_and_attrs (expr->pattern);
6356
6357   reg = expr->reaching_reg;
6358
6359   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6360     {
6361       del = XEXP (i, 0);
6362       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6363         {
6364           /* We know there is only one since we deleted redundant
6365              ones during the available computation.  */
6366           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6367           break;
6368         }
6369     }
6370 }
6371
6372 /* Free memory used by store motion.  */
6373
6374 static void
6375 free_store_memory (void)
6376 {
6377   free_ldst_mems ();
6378
6379   if (ae_gen)
6380     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6381   if (ae_kill)
6382     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6383   if (transp)
6384     sbitmap_vector_free (transp);
6385   if (st_antloc)
6386     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6387   if (pre_insert_map)
6388     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6389   if (pre_delete_map)
6390     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6391   if (reg_set_in_block)
6392     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6393
6394   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6395   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6396 }
6397
6398 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6399    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6400
6401 static void
6402 store_motion (void)
6403 {
6404   basic_block bb;
6405   int x;
6406   struct ls_expr * ptr;
6407   int update_flow = 0;
6408
6409   if (dump_file)
6410     {
6411       fprintf (dump_file, "before store motion\n");
6412       print_rtl (dump_file, get_insns ());
6413     }
6414
6415   init_alias_analysis ();
6416
6417   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6418   num_stores = compute_store_table ();
6419   if (num_stores == 0)
6420     {
6421       htab_delete (pre_ldst_table);
6422       pre_ldst_table = NULL;
6423       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6424       end_alias_analysis ();
6425       return;
6426     }
6427
6428   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6429   build_store_vectors ();
6430   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6431   connect_infinite_loops_to_exit ();
6432
6433   edge_list = pre_edge_rev_lcm (num_stores, transp, ae_gen,
6434                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6435                                 &pre_delete_map);
6436
6437   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6438   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6439     {
6440       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6441          store.  */
6442       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6443         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6444             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6445           break;
6446
6447       if (x >= 0)
6448         {
6449           if (dump_file != NULL)
6450             fprintf (dump_file,
6451                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6452                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6453                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6454           continue;
6455         }
6456                       
6457       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6458
6459       FOR_EACH_BB (bb)
6460         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6461           delete_store (ptr, bb);
6462
6463       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6464         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6465           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6466     }
6467
6468   if (update_flow)
6469     commit_edge_insertions ();
6470
6471   free_store_memory ();
6472   free_edge_list (edge_list);
6473   remove_fake_exit_edges ();
6474   end_alias_analysis ();
6475 }
6476
6477 \f
6478 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6479
6480 static int
6481 bypass_jumps (void)
6482 {
6483   int changed;
6484
6485   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6486      setjmp, so just punt to be safe.  */
6487   if (cfun->calls_setjmp)
6488     return 0;
6489
6490   /* Identify the basic block information for this function, including
6491      successors and predecessors.  */
6492   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6493
6494   if (dump_file)
6495     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6496
6497   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6498   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6499       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6500     return 0;
6501
6502   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6503   bytes_used = 0;
6504
6505   /* We need alias.  */
6506   init_alias_analysis ();
6507
6508   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6509      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6510      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6511      computation.
6512
6513      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6514      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6515      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6516
6517   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6518   compute_sets ();
6519
6520   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6521   alloc_gcse_mem ();
6522   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6523   free_gcse_mem ();
6524
6525   if (dump_file)
6526     {
6527       fprintf (dump_file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6528                current_function_name (), n_basic_blocks);
6529       fprintf (dump_file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6530     }
6531
6532   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6533   free_reg_set_mem ();
6534
6535   /* We are finished with alias.  */
6536   end_alias_analysis ();
6537
6538   return changed;
6539 }
6540
6541 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6542    optimization about to be performed.  */
6543
6544 static bool
6545 is_too_expensive (const char *pass)
6546 {
6547   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6548      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6549      particularly useful.
6550
6551      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6552      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6553      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6554      threshold the number of blocks, uses something with a more
6555      graceful degradation.  */
6556   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6557     {
6558       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6559                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6560                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6561
6562       return true;
6563     }
6564
6565   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6566      storage it's better just to disable the optimization.  */
6567   if ((n_basic_blocks
6568        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6569        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6570     {
6571       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6572                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6573                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6574
6575       return true;
6576     }
6577
6578   return false;
6579 }
6580 \f
6581 static bool
6582 gate_handle_jump_bypass (void)
6583 {
6584   return optimize > 0 && flag_gcse
6585     && dbg_cnt (jump_bypass);
6586 }
6587
6588 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6589 static unsigned int
6590 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6591 {
6592   delete_unreachable_blocks ();
6593   if (bypass_jumps ())
6594     {
6595       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6596       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6597       cleanup_cfg (0);
6598     }
6599   return 0;
6600 }
6601
6602 struct rtl_opt_pass pass_jump_bypass =
6603 {
6604  {
6605   RTL_PASS,
6606   "bypass",                             /* name */
6607   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6608   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6609   NULL,                                 /* sub */
6610   NULL,                                 /* next */
6611   0,                                    /* static_pass_number */
6612   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6613   0,                                    /* properties_required */
6614   0,                                    /* properties_provided */
6615   0,                                    /* properties_destroyed */
6616   0,                                    /* todo_flags_start */
6617   TODO_dump_func |
6618   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow   /* todo_flags_finish */
6619  }
6620 };
6621
6622
6623 static bool
6624 gate_handle_gcse (void)
6625 {
6626   return optimize > 0 && flag_gcse
6627     && dbg_cnt (gcse);
6628 }
6629
6630
6631 static unsigned int
6632 rest_of_handle_gcse (void)
6633 {
6634   int save_csb, save_cfj;
6635   int tem2 = 0, tem;
6636   tem = gcse_main (get_insns ());
6637   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6638   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6639   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6640   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6641   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6642
6643   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6644      by gcse.  */
6645   if (flag_expensive_optimizations)
6646     {
6647       timevar_push (TV_CSE);
6648       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6649       df_finish_pass (false);
6650       purge_all_dead_edges ();
6651       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6652       timevar_pop (TV_CSE);
6653       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6654     }
6655
6656   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6657      things up.  */
6658   if (tem || tem2 == 2)
6659     {
6660       timevar_push (TV_JUMP);
6661       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6662       cleanup_cfg (0);
6663       timevar_pop (TV_JUMP);
6664     }
6665   else if (tem2 == 1)
6666     cleanup_cfg (0);
6667
6668   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6669   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6670   return 0;
6671 }
6672
6673 struct rtl_opt_pass pass_gcse =
6674 {
6675  {
6676   RTL_PASS,
6677   "gcse1",                              /* name */
6678   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6679   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6680   NULL,                                 /* sub */
6681   NULL,                                 /* next */
6682   0,                                    /* static_pass_number */
6683   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6684   0,                                    /* properties_required */
6685   0,                                    /* properties_provided */
6686   0,                                    /* properties_destroyed */
6687   0,                                    /* todo_flags_start */
6688   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
6689   TODO_dump_func |
6690   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
6691  }
6692 };
6693
6694
6695 #include "gt-gcse.h"