OSDN Git Service

* dwarf2out.c (new_cfi, queue_reg_save, dwarf2out_begin_prologue,
[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
642 #define GNEW(T)                 ((T *) gmalloc (sizeof (T)))
643 #define GCNEW(T)                ((T *) gcalloc (1, sizeof (T)))
644
645 #define GNEWVEC(T, N)           ((T *) gmalloc (sizeof (T) * (N)))
646 #define GCNEWVEC(T, N)          ((T *) gcalloc ((N), sizeof (T)))
647 #define GRESIZEVEC(T, P, N)     ((T *) grealloc ((void *) (P), sizeof (T) * (N)))
648
649 #define GNEWVAR(T, S)           ((T *) gmalloc ((S)))
650 #define GCNEWVAR(T, S)          ((T *) gcalloc (1, (S)))
651 #define GRESIZEVAR(T, P, S)     ((T *) grealloc ((P), (S)))
652
653 #define GOBNEW(T)               ((T *) gcse_alloc (sizeof (T)))
654 #define GOBNEWVAR(T, S)         ((T *) gcse_alloc ((S)))
655 \f
656
657 /* Entry point for global common subexpression elimination.
658    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
659    change is mode.  */
660
661 static int
662 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
663 {
664   int changed, pass;
665   /* Bytes used at start of pass.  */
666   int initial_bytes_used;
667   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
668   int max_pass_bytes;
669   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
670   char *gcse_obstack_bottom;
671
672   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
673      setjmp, so just punt to be safe.  */
674   if (cfun->calls_setjmp)
675     return 0;
676
677   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
678   run_jump_opt_after_gcse = 0;
679
680   /* Identify the basic block information for this function, including
681      successors and predecessors.  */
682   max_gcse_regno = max_reg_num ();
683
684   df_note_add_problem ();
685   df_analyze ();
686
687   if (dump_file)
688     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
689
690   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
691   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
692       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
693     return 0;
694
695   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
696   bytes_used = 0;
697
698   /* We need alias.  */
699   init_alias_analysis ();
700   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
701      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
702      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
703      computation.
704
705      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
706      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
707      information about memory sets when we build the hash tables.  */
708
709   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
710   compute_sets ();
711
712   pass = 0;
713   initial_bytes_used = bytes_used;
714   max_pass_bytes = 0;
715   gcse_obstack_bottom = GOBNEWVAR (char, 1);
716   changed = 1;
717   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
718     {
719       changed = 0;
720       if (dump_file)
721         fprintf (dump_file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
722
723       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
724          and the reg_set_table data.  */
725       bytes_used = initial_bytes_used;
726
727       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
728       max_gcse_regno = max_reg_num ();
729
730       alloc_gcse_mem ();
731
732       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
733          during this pass.  */
734       if (dbg_cnt (cprop1))
735         {
736           timevar_push (TV_CPROP1);
737           changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
738           timevar_pop (TV_CPROP1);
739         }
740
741       if (optimize_size)
742         /* Do nothing.  */ ;
743       else
744         {
745           timevar_push (TV_PRE);
746           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
747           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
748              recompute various things which are sized on the number of
749              basic blocks.  */
750           if (changed)
751             {
752               free_modify_mem_tables ();
753               modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
754               canon_modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
755             }
756           free_reg_set_mem ();
757           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
758           compute_sets ();
759           run_jump_opt_after_gcse = 1;
760           timevar_pop (TV_PRE);
761         }
762
763       if (max_pass_bytes < bytes_used)
764         max_pass_bytes = bytes_used;
765
766       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
767          not re-use the existing allocated memory because the tables
768          will not have info for the insns or registers created by
769          partial redundancy elimination.  */
770       free_gcse_mem ();
771
772       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
773          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
774          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
775          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
776       if (optimize_size)
777         {
778           timevar_push (TV_HOIST);
779           max_gcse_regno = max_reg_num ();
780           alloc_gcse_mem ();
781           changed |= one_code_hoisting_pass ();
782           free_gcse_mem ();
783
784           if (max_pass_bytes < bytes_used)
785             max_pass_bytes = bytes_used;
786           timevar_pop (TV_HOIST);
787         }
788
789       if (dump_file)
790         {
791           fprintf (dump_file, "\n");
792           fflush (dump_file);
793         }
794
795       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
796       pass++;
797     }
798
799   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
800      conditional jumps.  */
801
802   if (dbg_cnt (cprop2))
803     {
804       max_gcse_regno = max_reg_num ();
805       alloc_gcse_mem ();
806
807       /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
808       timevar_push (TV_CPROP2);
809       one_cprop_pass (pass + 1, true, true);
810       timevar_pop (TV_CPROP2);
811       free_gcse_mem ();
812     }
813
814   if (dump_file)
815     {
816       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
817                current_function_name (), n_basic_blocks);
818       fprintf (dump_file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
819                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
820     }
821
822   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
823   free_reg_set_mem ();
824
825   /* We are finished with alias.  */
826   end_alias_analysis ();
827
828   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
829     {
830       timevar_push (TV_LSM);
831       store_motion ();
832       timevar_pop (TV_LSM);
833     }
834
835   /* Record where pseudo-registers are set.  */
836   return run_jump_opt_after_gcse;
837 }
838 \f
839 /* Misc. utilities.  */
840
841 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
842    This is trivially true for integer and floating point values.
843    It may or may not be true for condition codes.  */
844 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
845
846 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
847
848 static void
849 compute_can_copy (void)
850 {
851   int i;
852 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
853   rtx reg, insn;
854 #endif
855   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
856
857   start_sequence ();
858   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
859     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
860       {
861 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
862         can_copy[i] = 0;
863 #else
864         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
865         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
866         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
867           can_copy[i] = 1;
868 #endif
869       }
870     else
871       can_copy[i] = 1;
872
873   end_sequence ();
874 }
875
876 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
877
878 bool
879 can_copy_p (enum machine_mode mode)
880 {
881   static bool can_copy_init_p = false;
882
883   if (! can_copy_init_p)
884     {
885       compute_can_copy ();
886       can_copy_init_p = true;
887     }
888
889   return can_copy[mode] != 0;
890 }
891 \f
892 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
893
894 static void *
895 gmalloc (size_t size)
896 {
897   bytes_used += size;
898   return xmalloc (size);
899 }
900
901 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
902
903 static void *
904 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
905 {
906   bytes_used += nelem * elsize;
907   return xcalloc (nelem, elsize);
908 }
909
910 /* Cover function to xrealloc.
911    We don't record the additional size since we don't know it.
912    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
913
914 static void *
915 grealloc (void *ptr, size_t size)
916 {
917   return xrealloc (ptr, size);
918 }
919
920 /* Cover function to obstack_alloc.  */
921
922 static void *
923 gcse_alloc (unsigned long size)
924 {
925   bytes_used += size;
926   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
927 }
928
929 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
930    and reg/memory set tracking tables.
931
932    This is called at the start of each pass.  */
933
934 static void
935 alloc_gcse_mem (void)
936 {
937   int i;
938   basic_block bb;
939   rtx insn;
940
941   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
942      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
943      and only apply to real insns.
944      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
945      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
946
947   max_uid = get_max_uid ();
948   uid_cuid = GCNEWVEC (int, max_uid + 1);
949   i = 0;
950   FOR_EACH_BB (bb)
951     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
952       {
953         if (INSN_P (insn))
954           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
955         else
956           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
957       }
958
959   max_cuid = i;
960
961   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
962   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
963
964   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
965   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
966   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
967      basic block.  */
968   modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
969   canon_modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
970   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
971   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
972 }
973
974 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
975
976 static void
977 free_gcse_mem (void)
978 {
979   free (uid_cuid);
980
981   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
982
983   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
984   free_modify_mem_tables ();
985   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
986   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
987 }
988 \f
989 /* Compute the local properties of each recorded expression.
990
991    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
992    other blocks.
993
994    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
995    in the block.
996
997    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
998    at least once and expression would contain the same value if the
999    computation was moved to the end of the block.
1000
1001    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1002    least once and expression would contain the same value if the computation
1003    was moved to the beginning of the block.
1004
1005    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1006    basically the same information and thus can easily share this code.
1007
1008    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1009    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1010    particular property.
1011
1012    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1013    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1014    ABSALTERED.  */
1015
1016 static void
1017 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1018                           struct hash_table *table)
1019 {
1020   unsigned int i;
1021
1022   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1023   if (transp)
1024     {
1025       if (table->set_p)
1026         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1027       else
1028         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1029     }
1030
1031   if (comp)
1032     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1033   if (antloc)
1034     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1035
1036   for (i = 0; i < table->size; i++)
1037     {
1038       struct expr *expr;
1039
1040       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1041         {
1042           int indx = expr->bitmap_index;
1043           struct occr *occr;
1044
1045           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1046              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1047              then reset the bits for those that are.  */
1048           if (transp)
1049             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1050
1051           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1052              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1053           if (antloc)
1054             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1055               {
1056                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1057
1058                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1059                    initialize this.  */
1060                 occr->deleted_p = 0;
1061               }
1062
1063           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1064              we want to set to nonzero in COMP.  */
1065           if (comp)
1066             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1067               {
1068                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1069
1070                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1071                    initialize this.  */
1072                 occr->copied_p = 0;
1073               }
1074
1075           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1076              initialize this.  */
1077           expr->reaching_reg = 0;
1078         }
1079     }
1080 }
1081 \f
1082 /* Register set information.
1083
1084    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1085    modified.  */
1086
1087 static struct obstack reg_set_obstack;
1088
1089 static void
1090 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1091 {
1092   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1093   reg_set_table = GCNEWVEC (struct reg_set *, reg_set_table_size);
1094
1095   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1096 }
1097
1098 static void
1099 free_reg_set_mem (void)
1100 {
1101   free (reg_set_table);
1102   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1103 }
1104
1105 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1106
1107 static void
1108 record_one_set (int regno, rtx insn)
1109 {
1110   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1111   struct reg_set *new_reg_info;
1112
1113   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1114   if (regno >= reg_set_table_size)
1115     {
1116       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1117
1118       reg_set_table = GRESIZEVEC (struct reg_set *, reg_set_table, new_size);
1119       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1120               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1121       reg_set_table_size = new_size;
1122     }
1123
1124   new_reg_info = XOBNEW (&reg_set_obstack, struct reg_set);
1125   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1126   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1127   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1128   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1129 }
1130
1131 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1132    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1133    occurring.  */
1134
1135 static void
1136 record_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1137 {
1138   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1139
1140   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1141     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1142 }
1143
1144 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1145
1146    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1147    `reg_set_table' for further documentation.  */
1148
1149 static void
1150 compute_sets (void)
1151 {
1152   basic_block bb;
1153   rtx insn;
1154
1155   FOR_EACH_BB (bb)
1156     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1157       if (INSN_P (insn))
1158         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1159 }
1160 \f
1161 /* Hash table support.  */
1162
1163 struct reg_avail_info
1164 {
1165   basic_block last_bb;
1166   int first_set;
1167   int last_set;
1168 };
1169
1170 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1171 static basic_block current_bb;
1172
1173
1174 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1175    GCSE.  */
1176
1177 static int
1178 want_to_gcse_p (rtx x)
1179 {
1180 #ifdef STACK_REGS
1181   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1182      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1183      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1184   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1185     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1186 #endif
1187
1188   switch (GET_CODE (x))
1189     {
1190     case REG:
1191     case SUBREG:
1192     case CONST_INT:
1193     case CONST_DOUBLE:
1194     case CONST_FIXED:
1195     case CONST_VECTOR:
1196     case CALL:
1197       return 0;
1198
1199     default:
1200       return can_assign_to_reg_p (x);
1201     }
1202 }
1203
1204 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1205
1206 static GTY(()) rtx test_insn;
1207
1208 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1209
1210 static bool
1211 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1212 {
1213   int num_clobbers = 0;
1214   int icode;
1215
1216   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1217   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1218     return 1;
1219   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1220     return 0;
1221
1222   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1223      our test insn if we haven't already.  */
1224   if (test_insn == 0)
1225     {
1226       test_insn
1227         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1228                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1229                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1230                                       const0_rtx));
1231       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1232     }
1233
1234   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1235      valid.  */
1236   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1237   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1238   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1239           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1240 }
1241
1242 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1243    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1244    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1245
1246 static int
1247 oprs_unchanged_p (const_rtx x, const_rtx insn, int avail_p)
1248 {
1249   int i, j;
1250   enum rtx_code code;
1251   const char *fmt;
1252
1253   if (x == 0)
1254     return 1;
1255
1256   code = GET_CODE (x);
1257   switch (code)
1258     {
1259     case REG:
1260       {
1261         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1262
1263         if (info->last_bb != current_bb)
1264           return 1;
1265         if (avail_p)
1266           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1267         else
1268           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1269       }
1270
1271     case MEM:
1272       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1273                                   x, avail_p))
1274         return 0;
1275       else
1276         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1277
1278     case PRE_DEC:
1279     case PRE_INC:
1280     case POST_DEC:
1281     case POST_INC:
1282     case PRE_MODIFY:
1283     case POST_MODIFY:
1284       return 0;
1285
1286     case PC:
1287     case CC0: /*FIXME*/
1288     case CONST:
1289     case CONST_INT:
1290     case CONST_DOUBLE:
1291     case CONST_FIXED:
1292     case CONST_VECTOR:
1293     case SYMBOL_REF:
1294     case LABEL_REF:
1295     case ADDR_VEC:
1296     case ADDR_DIFF_VEC:
1297       return 1;
1298
1299     default:
1300       break;
1301     }
1302
1303   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1304     {
1305       if (fmt[i] == 'e')
1306         {
1307           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1308              level, change it into iteration.  This function is called enough
1309              to be worth it.  */
1310           if (i == 0)
1311             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1312
1313           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1314             return 0;
1315         }
1316       else if (fmt[i] == 'E')
1317         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1318           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1319             return 0;
1320     }
1321
1322   return 1;
1323 }
1324
1325 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1326    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1327    conflict between two memory references.  */
1328 static int gcse_mems_conflict_p;
1329
1330 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1331    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1332    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1333    this memory load.  */
1334 static const_rtx gcse_mem_operand;
1335
1336 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1337    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1338    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1339
1340 static void
1341 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1342                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1343 {
1344   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1345          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1346          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1347     dest = XEXP (dest, 0);
1348
1349   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1350      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1351      elsewhere.  */
1352   if (! MEM_P (dest))
1353     return;
1354
1355   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1356      don't mark as killed this time.  */
1357
1358   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1359     {
1360       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1361         gcse_mems_conflict_p = 1;
1362       return;
1363     }
1364
1365   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1366                        rtx_addr_varies_p))
1367     gcse_mems_conflict_p = 1;
1368 }
1369
1370 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1371    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1372    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1373    before UID_LIMIT.
1374
1375    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1376    AVAIL_P to 0.  */
1377
1378 static int
1379 load_killed_in_block_p (const_basic_block bb, int uid_limit, const_rtx x, int avail_p)
1380 {
1381   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1382
1383   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1384   if (MEM_READONLY_P (x))
1385     return 0;
1386
1387   while (list_entry)
1388     {
1389       rtx setter;
1390       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1391       if ((avail_p
1392            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1393           || (! avail_p
1394               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1395         {
1396           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1397           continue;
1398         }
1399
1400       setter = XEXP (list_entry, 0);
1401
1402       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1403          to pure functions are never put on the list, so we need not
1404          worry about them.  */
1405       if (CALL_P (setter))
1406         return 1;
1407
1408       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1409          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1410
1411          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1412          communicate via global variables.  Yuk.  */
1413       gcse_mem_operand = x;
1414       gcse_mems_conflict_p = 0;
1415       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1416       if (gcse_mems_conflict_p)
1417         return 1;
1418       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1419     }
1420   return 0;
1421 }
1422
1423 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1424    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1425
1426 static int
1427 oprs_anticipatable_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1428 {
1429   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1430 }
1431
1432 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1433    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1434
1435 static int
1436 oprs_available_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1437 {
1438   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1439 }
1440
1441 /* Hash expression X.
1442
1443    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1444    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1445    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1446    the current size of the hash table to be probed.  */
1447
1448 static unsigned int
1449 hash_expr (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1450            int hash_table_size)
1451 {
1452   unsigned int hash;
1453
1454   *do_not_record_p = 0;
1455
1456   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1457                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1458   return hash % hash_table_size;
1459 }
1460
1461 /* Hash a set of register REGNO.
1462
1463    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1464    propagation code.
1465
1466    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1467
1468 static unsigned int
1469 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1470 {
1471   unsigned int hash;
1472
1473   hash = regno;
1474   return hash % hash_table_size;
1475 }
1476
1477 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1478
1479 static int
1480 expr_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y)
1481 {
1482   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1483 }
1484
1485 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1486    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1487    basic block.
1488
1489    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1490    It is only used if X is a CONST_INT.
1491
1492    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1493    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1494
1495 static void
1496 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1497                       int avail_p, struct hash_table *table)
1498 {
1499   int found, do_not_record_p;
1500   unsigned int hash;
1501   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1502   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1503
1504   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1505
1506   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1507      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1508      to or can't handle.  */
1509   if (do_not_record_p)
1510     return;
1511
1512   cur_expr = table->table[hash];
1513   found = 0;
1514
1515   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1516     {
1517       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1518          the list.  */
1519       last_expr = cur_expr;
1520       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1521     }
1522
1523   if (! found)
1524     {
1525       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1526       bytes_used += sizeof (struct expr);
1527       if (table->table[hash] == NULL)
1528         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1529         table->table[hash] = cur_expr;
1530       else
1531         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1532         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1533
1534       /* Set the fields of the expr element.  */
1535       cur_expr->expr = x;
1536       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1537       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1538       cur_expr->antic_occr = NULL;
1539       cur_expr->avail_occr = NULL;
1540     }
1541
1542   /* Now record the occurrence(s).  */
1543   if (antic_p)
1544     {
1545       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1546
1547       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1548         antic_occr = NULL;
1549
1550       if (antic_occr)
1551         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1552            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1553            block and the block is scanned from start to end.  */
1554         ; /* nothing to do */
1555       else
1556         {
1557           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1558           antic_occr = GOBNEW (struct occr);
1559           bytes_used += sizeof (struct occr);
1560           antic_occr->insn = insn;
1561           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1562           antic_occr->deleted_p = 0;
1563           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1564         }
1565     }
1566
1567   if (avail_p)
1568     {
1569       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1570
1571       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1572         {
1573           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1574              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1575              the last one in the block and the block is scanned from start
1576              to end.  */
1577           avail_occr->insn = insn;
1578         }
1579       else
1580         {
1581           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1582           avail_occr = GOBNEW (struct occr);
1583           bytes_used += sizeof (struct occr);
1584           avail_occr->insn = insn;
1585           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1586           avail_occr->deleted_p = 0;
1587           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1588         }
1589     }
1590 }
1591
1592 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1593    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1594    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1595    basic block.  */
1596
1597 static void
1598 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1599 {
1600   int found;
1601   unsigned int hash;
1602   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1603   struct occr *cur_occr;
1604
1605   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1606
1607   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1608
1609   cur_expr = table->table[hash];
1610   found = 0;
1611
1612   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1613     {
1614       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1615          the list.  */
1616       last_expr = cur_expr;
1617       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1618     }
1619
1620   if (! found)
1621     {
1622       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1623       bytes_used += sizeof (struct expr);
1624       if (table->table[hash] == NULL)
1625         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1626         table->table[hash] = cur_expr;
1627       else
1628         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1629         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1630
1631       /* Set the fields of the expr element.
1632          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1633          performed on its operands.  */
1634       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1635       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1636       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1637       cur_expr->antic_occr = NULL;
1638       cur_expr->avail_occr = NULL;
1639     }
1640
1641   /* Now record the occurrence.  */
1642   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1643
1644   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1645     {
1646       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1647          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1648          the last one in the block and the block is scanned from start
1649          to end.  */
1650       cur_occr->insn = insn;
1651     }
1652   else
1653     {
1654       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1655       cur_occr = GOBNEW (struct occr);
1656       bytes_used += sizeof (struct occr);
1657
1658           cur_occr->insn = insn;
1659           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1660           cur_occr->deleted_p = 0;
1661           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1662     }
1663 }
1664
1665 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1666    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1667
1668 static bool
1669 gcse_constant_p (const_rtx x)
1670 {
1671   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1672   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1673       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1674       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1675     return true;
1676
1677   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1678      if they are not floating point registers.  */
1679   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1680       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1681       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1682       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1683       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1684     return true;
1685
1686   return CONSTANT_P (x);
1687 }
1688
1689 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1690    expression one).  */
1691
1692 static void
1693 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1694 {
1695   rtx src = SET_SRC (pat);
1696   rtx dest = SET_DEST (pat);
1697   rtx note;
1698
1699   if (GET_CODE (src) == CALL)
1700     hash_scan_call (src, insn, table);
1701
1702   else if (REG_P (dest))
1703     {
1704       unsigned int regno = REGNO (dest);
1705       rtx tmp;
1706
1707       /* See if a REG_EQUAL note shows this equivalent to a simpler expression.
1708
1709          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1710          redundant constants, addresses or other expressions that are
1711          constructed with multiple instructions.
1712
1713          However, keep the original SRC if INSN is a simple reg-reg move.  In
1714          In this case, there will almost always be a REG_EQUAL note on the
1715          insn that sets SRC.  By recording the REG_EQUAL value here as SRC
1716          for INSN, we miss copy propagation opportunities and we perform the
1717          same PRE GCSE operation repeatedly on the same REG_EQUAL value if we
1718          do more than one PRE GCSE pass.
1719
1720          Note that this does not impede profitable constant propagations.  We
1721          "look through" reg-reg sets in lookup_avail_set.  */
1722       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1723       if (note != 0
1724           && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL
1725           && !REG_P (src)
1726           && (table->set_p
1727               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1728               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1729         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1730
1731       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1732       if (! table->set_p
1733           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1734           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1735           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1736           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1737              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1738              for now.  */
1739           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1740           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1741           && want_to_gcse_p (src)
1742           /* Don't CSE a nop.  */
1743           && ! set_noop_p (pat)
1744           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1745              At this point this only function parameters should have
1746              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1747              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1748              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1749           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1750         {
1751           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1752              modified before this insn or if this is not the only SET in
1753              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1754              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1755              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1756           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1757                         && !multiple_sets (insn);
1758           /* An expression is not available if its operands are
1759              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1760              available if this is a branch, because we can't insert
1761              a set after the branch.  */
1762           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1763                          && ! JUMP_P (insn));
1764
1765           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1766         }
1767
1768       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1769       else if (table->set_p
1770                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1771                && ((REG_P (src)
1772                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1773                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1774                     && REGNO (src) != regno)
1775                    || gcse_constant_p (src))
1776                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1777                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1778                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1779                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1780                    || (tmp = next_nonnote_insn (insn)) == NULL_RTX
1781                    || BLOCK_FOR_INSN (tmp) != BLOCK_FOR_INSN (insn)
1782                    || oprs_available_p (pat, tmp)))
1783         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1784     }
1785   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1786      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1787      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1788   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1789       {
1790         unsigned int regno = REGNO (src);
1791
1792         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1793         if (! table->set_p
1794             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1795             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1796            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1797            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1798            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1799               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1800               for now.  */
1801            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1802            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1803            && want_to_gcse_p (dest)
1804            /* Don't CSE a nop.  */
1805            && ! set_noop_p (pat)
1806            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1807               At this point this only function parameters should have
1808               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1809               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1810               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1811            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1812                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1813              {
1814                /* Stores are never anticipatable.  */
1815                int antic_p = 0;
1816                /* An expression is not available if its operands are
1817                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1818                   available if this is a branch, because we can't insert
1819                   a set after the branch.  */
1820                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1821                              && ! JUMP_P (insn);
1822
1823                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1824                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1825                                      antic_p, avail_p, table);
1826              }
1827       }
1828 }
1829
1830 static void
1831 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1832                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1833 {
1834   /* Currently nothing to do.  */
1835 }
1836
1837 static void
1838 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1839                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1840 {
1841   /* Currently nothing to do.  */
1842 }
1843
1844 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1845
1846    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1847
1848    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1849    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1850    are also in the PARALLEL.  Later.
1851
1852    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1853    otherwise it is for the expression hash table.  */
1854
1855 static void
1856 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table)
1857 {
1858   rtx pat = PATTERN (insn);
1859   int i;
1860
1861   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1862      what's been modified.  */
1863
1864   if (GET_CODE (pat) == SET)
1865     hash_scan_set (pat, insn, table);
1866   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1867     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1868       {
1869         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1870
1871         if (GET_CODE (x) == SET)
1872           hash_scan_set (x, insn, table);
1873         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1874           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1875         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1876           hash_scan_call (x, insn, table);
1877       }
1878
1879   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1880     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1881   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1882     hash_scan_call (pat, insn, table);
1883 }
1884
1885 static void
1886 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1887 {
1888   int i;
1889   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1890   struct expr **flat_table;
1891   unsigned int *hash_val;
1892   struct expr *expr;
1893
1894   flat_table = XCNEWVEC (struct expr *, table->n_elems);
1895   hash_val = XNEWVEC (unsigned int, table->n_elems);
1896
1897   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1898     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1899       {
1900         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1901         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1902       }
1903
1904   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1905            name, table->size, table->n_elems);
1906
1907   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1908     if (flat_table[i] != 0)
1909       {
1910         expr = flat_table[i];
1911         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1912                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1913         print_rtl (file, expr->expr);
1914         fprintf (file, "\n");
1915       }
1916
1917   fprintf (file, "\n");
1918
1919   free (flat_table);
1920   free (hash_val);
1921 }
1922
1923 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1924
1925    first_set records the first place in the block where the register
1926    is set and is used to compute "anticipatability".
1927
1928    last_set records the last place in the block where the register
1929    is set and is used to compute "availability".
1930
1931    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1932    valid, as a quick test to invalidate them.
1933
1934    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1935    and is used to compute "transparency".  */
1936
1937 static void
1938 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1939 {
1940   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1941   int cuid = INSN_CUID (insn);
1942
1943   info->last_set = cuid;
1944   if (info->last_bb != current_bb)
1945     {
1946       info->last_bb = current_bb;
1947       info->first_set = cuid;
1948       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1949     }
1950 }
1951
1952
1953 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1954    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1955    taken off pairwise.  */
1956
1957 static void
1958 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1959                    void * v_insn)
1960 {
1961   rtx dest_addr, insn;
1962   int bb;
1963
1964   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1965       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1966       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1967     dest = XEXP (dest, 0);
1968
1969   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1970      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1971      elsewhere.  */
1972
1973   if (! MEM_P (dest))
1974     return;
1975
1976   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1977   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1978   insn = (rtx) v_insn;
1979   bb = BLOCK_NUM (insn);
1980
1981   canon_modify_mem_list[bb] =
1982     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1983   canon_modify_mem_list[bb] =
1984     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1985 }
1986
1987 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1988    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1989    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1990
1991 static void
1992 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1993 {
1994   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1995
1996   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1997      everything.  */
1998   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1999   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2000
2001   if (CALL_P (insn))
2002     {
2003       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2004          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2005          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2006       canon_modify_mem_list[bb] =
2007         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2008       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
2009     }
2010   else
2011     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2012 }
2013
2014 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2015    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2016    the SET is taking place.  */
2017
2018 static void
2019 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2020 {
2021   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2022
2023   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2024     dest = SUBREG_REG (dest);
2025
2026   if (REG_P (dest))
2027     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2028   else if (MEM_P (dest)
2029            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2030            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2031     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2032 }
2033
2034 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2035
2036    Expression entries are placed in the hash table if
2037    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2038    - src is something we want to perform GCSE on,
2039    - none of the operands are subsequently modified in the block
2040
2041    Assignment entries are placed in the hash table if
2042    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2043    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2044    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2045
2046    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2047
2048    TABLE is the table computed.  */
2049
2050 static void
2051 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2052 {
2053   unsigned int i;
2054
2055   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2056      registers are set in which blocks.
2057      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2058      compute.  Later.  */
2059   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2060
2061   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2062   clear_modify_mem_tables ();
2063   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2064   reg_avail_info = GNEWVEC (struct reg_avail_info, max_gcse_regno);
2065
2066   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2067     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2068
2069   FOR_EACH_BB (current_bb)
2070     {
2071       rtx insn;
2072       unsigned int regno;
2073
2074       /* First pass over the instructions records information used to
2075          determine when registers and memory are first and last set.
2076          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2077          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2078
2079       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2080         {
2081           if (! INSN_P (insn))
2082             continue;
2083
2084           if (CALL_P (insn))
2085             {
2086               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2087                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2088                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2089
2090               mark_call (insn);
2091             }
2092
2093           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2094         }
2095
2096       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2097       if (table->set_p
2098           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2099         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2100                        BB_HEAD (current_bb), table);
2101
2102       /* The next pass builds the hash table.  */
2103       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2104         if (INSN_P (insn))
2105           hash_scan_insn (insn, table);
2106     }
2107
2108   free (reg_avail_info);
2109   reg_avail_info = NULL;
2110 }
2111
2112 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2113    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2114    It is used to determine the number of buckets to use.
2115    SET_P determines whether set or expression table will
2116    be created.  */
2117
2118 static void
2119 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2120 {
2121   int n;
2122
2123   table->size = n_insns / 4;
2124   if (table->size < 11)
2125     table->size = 11;
2126
2127   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2128      Making it an odd number is simplest for now.
2129      ??? Later take some measurements.  */
2130   table->size |= 1;
2131   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2132   table->table = GNEWVAR (struct expr *, n);
2133   table->set_p = set_p;
2134 }
2135
2136 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2137
2138 static void
2139 free_hash_table (struct hash_table *table)
2140 {
2141   free (table->table);
2142 }
2143
2144 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2145    expression hash table.  */
2146
2147 static void
2148 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2149 {
2150   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2151   table->n_elems = 0;
2152   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2153
2154   compute_hash_table_work (table);
2155 }
2156 \f
2157 /* Expression tracking support.  */
2158
2159 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2160    table entry, or NULL if not found.  */
2161
2162 static struct expr *
2163 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2164 {
2165   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2166   struct expr *expr;
2167
2168   expr = table->table[hash];
2169
2170   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2171     expr = expr->next_same_hash;
2172
2173   return expr;
2174 }
2175
2176 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2177
2178 static struct expr *
2179 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2180 {
2181   do
2182     expr = expr->next_same_hash;
2183   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2184
2185   return expr;
2186 }
2187
2188 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2189    types may be mixed.  */
2190
2191 static void
2192 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2193 {
2194   rtx list, next;
2195
2196   for (list = *listp; list ; list = next)
2197     {
2198       next = XEXP (list, 1);
2199       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2200         free_EXPR_LIST_node (list);
2201       else
2202         free_INSN_LIST_node (list);
2203     }
2204
2205   *listp = NULL;
2206 }
2207
2208 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2209 static void
2210 clear_modify_mem_tables (void)
2211 {
2212   unsigned i;
2213   bitmap_iterator bi;
2214
2215   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2216     {
2217       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2218       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2219     }
2220   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2221   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2222 }
2223
2224 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2225
2226 static void
2227 free_modify_mem_tables (void)
2228 {
2229   clear_modify_mem_tables ();
2230   free (modify_mem_list);
2231   free (canon_modify_mem_list);
2232   modify_mem_list = 0;
2233   canon_modify_mem_list = 0;
2234 }
2235
2236 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2237    start of the block].  */
2238
2239 static void
2240 reset_opr_set_tables (void)
2241 {
2242   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2243      the block.  */
2244   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2245
2246   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2247      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2248      location has been modified.  */
2249   clear_modify_mem_tables ();
2250 }
2251
2252 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2253    INSN's basic block.  */
2254
2255 static int
2256 oprs_not_set_p (const_rtx x, const_rtx insn)
2257 {
2258   int i, j;
2259   enum rtx_code code;
2260   const char *fmt;
2261
2262   if (x == 0)
2263     return 1;
2264
2265   code = GET_CODE (x);
2266   switch (code)
2267     {
2268     case PC:
2269     case CC0:
2270     case CONST:
2271     case CONST_INT:
2272     case CONST_DOUBLE:
2273     case CONST_FIXED:
2274     case CONST_VECTOR:
2275     case SYMBOL_REF:
2276     case LABEL_REF:
2277     case ADDR_VEC:
2278     case ADDR_DIFF_VEC:
2279       return 1;
2280
2281     case MEM:
2282       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2283                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2284         return 0;
2285       else
2286         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2287
2288     case REG:
2289       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2290
2291     default:
2292       break;
2293     }
2294
2295   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2296     {
2297       if (fmt[i] == 'e')
2298         {
2299           /* If we are about to do the last recursive call
2300              needed at this level, change it into iteration.
2301              This function is called enough to be worth it.  */
2302           if (i == 0)
2303             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2304
2305           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2306             return 0;
2307         }
2308       else if (fmt[i] == 'E')
2309         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2310           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2311             return 0;
2312     }
2313
2314   return 1;
2315 }
2316
2317 /* Mark things set by a CALL.  */
2318
2319 static void
2320 mark_call (rtx insn)
2321 {
2322   if (! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2323     record_last_mem_set_info (insn);
2324 }
2325
2326 /* Mark things set by a SET.  */
2327
2328 static void
2329 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2330 {
2331   rtx dest = SET_DEST (pat);
2332
2333   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2334          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2335          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2336     dest = XEXP (dest, 0);
2337
2338   if (REG_P (dest))
2339     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2340   else if (MEM_P (dest))
2341     record_last_mem_set_info (insn);
2342
2343   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2344     mark_call (insn);
2345 }
2346
2347 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2348
2349 static void
2350 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2351 {
2352   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2353
2354   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2355     clob = XEXP (clob, 0);
2356
2357   if (REG_P (clob))
2358     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2359   else
2360     record_last_mem_set_info (insn);
2361 }
2362
2363 /* Record things set by INSN.
2364    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2365
2366 static void
2367 mark_oprs_set (rtx insn)
2368 {
2369   rtx pat = PATTERN (insn);
2370   int i;
2371
2372   if (GET_CODE (pat) == SET)
2373     mark_set (pat, insn);
2374   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2375     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2376       {
2377         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2378
2379         if (GET_CODE (x) == SET)
2380           mark_set (x, insn);
2381         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2382           mark_clobber (x, insn);
2383         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2384           mark_call (insn);
2385       }
2386
2387   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2388     mark_clobber (pat, insn);
2389   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2390     mark_call (insn);
2391 }
2392
2393 \f
2394 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2395
2396 /* Local properties of assignments.  */
2397 static sbitmap *cprop_pavloc;
2398 static sbitmap *cprop_absaltered;
2399
2400 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2401 static sbitmap *cprop_avin;
2402 static sbitmap *cprop_avout;
2403
2404 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2405    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2406
2407 static void
2408 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2409 {
2410   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2411   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2412
2413   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2414   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2415 }
2416
2417 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2418
2419 static void
2420 free_cprop_mem (void)
2421 {
2422   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2423   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2424   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2425   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2426 }
2427
2428 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2429    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2430    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2431    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2432    bit in BMAP.  */
2433
2434 static void
2435 compute_transp (const_rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2436 {
2437   int i, j;
2438   basic_block bb;
2439   enum rtx_code code;
2440   reg_set *r;
2441   const char *fmt;
2442
2443   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2444      can't do it when there's no return value.  */
2445  repeat:
2446
2447   if (x == 0)
2448     return;
2449
2450   code = GET_CODE (x);
2451   switch (code)
2452     {
2453     case REG:
2454       if (set_p)
2455         {
2456           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2457             {
2458               FOR_EACH_BB (bb)
2459                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2460                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2461             }
2462           else
2463             {
2464               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2465                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2466             }
2467         }
2468       else
2469         {
2470           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2471             {
2472               FOR_EACH_BB (bb)
2473                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2474                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2475             }
2476           else
2477             {
2478               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2479                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2480             }
2481         }
2482
2483       return;
2484
2485     case MEM:
2486       if (! MEM_READONLY_P (x))
2487         {
2488           bitmap_iterator bi;
2489           unsigned bb_index;
2490
2491           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2492              do any list walking for them.  */
2493           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2494             {
2495               if (set_p)
2496                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2497               else
2498                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2499             }
2500
2501             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2502                but which do not have any calls.  */
2503             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2504                                             blocks_with_calls,
2505                                             0, bb_index, bi)
2506               {
2507                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2508
2509                 while (list_entry)
2510                   {
2511                     rtx dest, dest_addr;
2512
2513                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2514                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2515
2516                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2517                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2518                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2519
2520                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2521                                                x, rtx_addr_varies_p))
2522                       {
2523                         if (set_p)
2524                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2525                         else
2526                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2527                         break;
2528                       }
2529                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2530                   }
2531               }
2532         }
2533
2534       x = XEXP (x, 0);
2535       goto repeat;
2536
2537     case PC:
2538     case CC0: /*FIXME*/
2539     case CONST:
2540     case CONST_INT:
2541     case CONST_DOUBLE:
2542     case CONST_FIXED:
2543     case CONST_VECTOR:
2544     case SYMBOL_REF:
2545     case LABEL_REF:
2546     case ADDR_VEC:
2547     case ADDR_DIFF_VEC:
2548       return;
2549
2550     default:
2551       break;
2552     }
2553
2554   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2555     {
2556       if (fmt[i] == 'e')
2557         {
2558           /* If we are about to do the last recursive call
2559              needed at this level, change it into iteration.
2560              This function is called enough to be worth it.  */
2561           if (i == 0)
2562             {
2563               x = XEXP (x, i);
2564               goto repeat;
2565             }
2566
2567           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2568         }
2569       else if (fmt[i] == 'E')
2570         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2571           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2572     }
2573 }
2574
2575 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2576    propagation.  */
2577
2578 static void
2579 compute_cprop_data (void)
2580 {
2581   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2582   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2583                      cprop_avout, cprop_avin);
2584 }
2585 \f
2586 /* Copy/constant propagation.  */
2587
2588 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2589 #define MAX_USES 8
2590
2591 /* Table of uses found in an insn.
2592    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2593 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2594
2595 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2596 static int reg_use_count;
2597
2598 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2599    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2600    and contains the number of uses in the table upon exit.
2601
2602    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2603    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2604
2605 static void
2606 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2607 {
2608   int i, j;
2609   enum rtx_code code;
2610   const char *fmt;
2611   rtx x = *xptr;
2612
2613   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2614      can't do it when there's no return value.  */
2615  repeat:
2616   if (x == 0)
2617     return;
2618
2619   code = GET_CODE (x);
2620   if (REG_P (x))
2621     {
2622       if (reg_use_count == MAX_USES)
2623         return;
2624
2625       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2626       reg_use_count++;
2627     }
2628
2629   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2630
2631   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2632     {
2633       if (fmt[i] == 'e')
2634         {
2635           /* If we are about to do the last recursive call
2636              needed at this level, change it into iteration.
2637              This function is called enough to be worth it.  */
2638           if (i == 0)
2639             {
2640               x = XEXP (x, 0);
2641               goto repeat;
2642             }
2643
2644           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2645         }
2646       else if (fmt[i] == 'E')
2647         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2648           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2649     }
2650 }
2651
2652 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2653    Returns nonzero is successful.  */
2654
2655 static int
2656 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2657 {
2658   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2659   rtx src = 0;
2660   int success = 0;
2661   rtx set = single_set (insn);
2662
2663   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2664      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2665      expressions.  */
2666   to = copy_rtx (to);
2667
2668   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2669   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2670     success = 1;
2671
2672   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2673   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2674     {
2675       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2676
2677       if (src)
2678         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2679     }
2680
2681   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2682      with our replacement.  */
2683   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2684     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2685                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from,
2686                          copy_rtx (to)));
2687   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2688     {
2689       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2690          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2691          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2692       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2693
2694       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2695           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2696         success = 1;
2697
2698       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2699          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2700          lose information.  */
2701       if (!success && note == 0 && set != 0
2702           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2703           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2704         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2705     }
2706
2707   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2708      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2709      not to happen, because previous code ought to synthesize
2710      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2711   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2712     remove_note (insn, note);
2713
2714   return success;
2715 }
2716
2717 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2718    NULL no such set is found.  */
2719
2720 static struct expr *
2721 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2722 {
2723   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2724      use in a substitution.  */
2725   struct expr *set1 = 0;
2726
2727   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2728      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2729      need two sets like this available at the start of the block:
2730
2731        (set (reg X) (reg Y))
2732        (set (reg Y) (reg X))
2733
2734      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2735      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2736   while (1)
2737     {
2738       rtx src;
2739       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2740
2741       /* Find a set that is available at the start of the block
2742          which contains INSN.  */
2743       while (set)
2744         {
2745           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2746             break;
2747           set = next_set (regno, set);
2748         }
2749
2750       /* If no available set was found we've reached the end of the
2751          (possibly empty) copy chain.  */
2752       if (set == 0)
2753         break;
2754
2755       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2756
2757       src = SET_SRC (set->expr);
2758
2759       /* We know the set is available.
2760          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2761          have changed since the start of the block).
2762
2763          If the source operand changed, we may still use it for the next
2764          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2765
2766       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2767         set1 = set;
2768
2769       /* If the source of the set is anything except a register, then
2770          we have reached the end of the copy chain.  */
2771       if (! REG_P (src))
2772         break;
2773
2774       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2775          and see if we have an available copy into SRC.  */
2776       regno = REGNO (src);
2777     }
2778
2779   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2780      INSN.  */
2781   return set1;
2782 }
2783
2784 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2785    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2786    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2787    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2788    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2789    if a change was made.  */
2790
2791 static int
2792 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2793 {
2794   rtx new, set_src, note_src;
2795   rtx set = pc_set (jump);
2796   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2797
2798   if (note)
2799     {
2800       note_src = XEXP (note, 0);
2801       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2802         note_src = NULL_RTX;
2803     }
2804   else note_src = NULL_RTX;
2805
2806   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2807   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2808
2809   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2810      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2811   if (setcc != NULL_RTX
2812       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2813       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2814     {
2815       rtx setcc_src;
2816       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2817       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2818       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2819                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2820       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2821                                       setcc_src);
2822     }
2823   else
2824     setcc = NULL_RTX;
2825
2826   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2827
2828   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2829   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2830     return 0;
2831
2832   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2833   if (new == pc_rtx)
2834     delete_insn (jump);
2835   else
2836     {
2837       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2838          to one computed by setcc.  */
2839       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2840         return 0;
2841       if (! validate_unshare_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2842         {
2843           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2844              are two registers to be replaced by constants before the entire
2845              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2846              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2847              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2848              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2849              we need to attach a note to the branch itself to make this
2850              optimization work.  */
2851
2852           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2853             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2854           return 0;
2855         }
2856
2857       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2858       if (note_src)
2859         remove_note (jump, note);
2860      }
2861
2862 #ifdef HAVE_cc0
2863   /* Delete the cc0 setter.  */
2864   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2865     delete_insn (setcc);
2866 #endif
2867
2868   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2869
2870   global_const_prop_count++;
2871   if (dump_file != NULL)
2872     {
2873       fprintf (dump_file,
2874                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2875                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2876       print_rtl (dump_file, src);
2877       fprintf (dump_file, "\n");
2878     }
2879   purge_dead_edges (bb);
2880
2881   /* If a conditional jump has been changed into unconditional jump, remove
2882      the jump and make the edge fallthru - this is always called in
2883      cfglayout mode.  */
2884   if (new != pc_rtx && simplejump_p (jump))
2885     {
2886       edge e;
2887       edge_iterator ei;
2888
2889       for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); ei_next (&ei))
2890         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
2891             && BB_HEAD (e->dest) == JUMP_LABEL (jump))
2892           {
2893             e->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2894             break;
2895           }
2896       delete_insn (jump);
2897     }
2898
2899   return 1;
2900 }
2901
2902 static bool
2903 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2904 {
2905   rtx sset;
2906
2907   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2908      conditional branch instructions first.  */
2909   if (alter_jumps
2910       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2911       && NEXT_INSN (insn)
2912       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2913     {
2914       rtx dest = SET_DEST (sset);
2915       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2916           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2917         return 1;
2918     }
2919
2920   /* Handle normal insns next.  */
2921   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2922       && try_replace_reg (from, to, insn))
2923     return 1;
2924
2925   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2926      We're pretty specific about what we will handle in this
2927      code, we can extend this as necessary over time.
2928
2929      Right now the insn in question must look like
2930      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2931   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2932     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2933   return 0;
2934 }
2935
2936 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2937    The result is nonzero if a change was made.  */
2938
2939 static int
2940 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2941 {
2942   struct reg_use *reg_used;
2943   int changed = 0;
2944   rtx note;
2945
2946   if (!INSN_P (insn))
2947     return 0;
2948
2949   reg_use_count = 0;
2950   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2951
2952   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2953
2954   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2955   if (note)
2956     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2957
2958   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2959        reg_used++, reg_use_count--)
2960     {
2961       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2962       rtx pat, src;
2963       struct expr *set;
2964
2965       /* Ignore registers created by GCSE.
2966          We do this because ...  */
2967       if (regno >= max_gcse_regno)
2968         continue;
2969
2970       /* If the register has already been set in this block, there's
2971          nothing we can do.  */
2972       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2973         continue;
2974
2975       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2976          at the start of the block.  */
2977       set = find_avail_set (regno, insn);
2978       if (! set)
2979         continue;
2980
2981       pat = set->expr;
2982       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2983       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2984
2985       src = SET_SRC (pat);
2986
2987       /* Constant propagation.  */
2988       if (gcse_constant_p (src))
2989         {
2990           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2991             {
2992               changed = 1;
2993               global_const_prop_count++;
2994               if (dump_file != NULL)
2995                 {
2996                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2997                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2998                   print_rtl (dump_file, src);
2999                   fprintf (dump_file, "\n");
3000                 }
3001               if (INSN_DELETED_P (insn))
3002                 return 1;
3003             }
3004         }
3005       else if (REG_P (src)
3006                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3007                && REGNO (src) != regno)
3008         {
3009           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
3010             {
3011               changed = 1;
3012               global_copy_prop_count++;
3013               if (dump_file != NULL)
3014                 {
3015                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3016                            regno, INSN_UID (insn));
3017                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3018                 }
3019
3020               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3021                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3022               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3023                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3024                  and made things worse.  */
3025             }
3026         }
3027     }
3028
3029   return changed;
3030 }
3031
3032 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3033    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3034    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3035    can legitimately make replacements.  */
3036
3037 static void
3038 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3039 {
3040   rtx x = *xptr;
3041
3042   if (x == 0)
3043     return;
3044
3045   switch (GET_CODE (x))
3046     {
3047     case ZERO_EXTRACT:
3048     case SIGN_EXTRACT:
3049     case STRICT_LOW_PART:
3050       return;
3051
3052     case PRE_DEC:
3053     case PRE_INC:
3054     case POST_DEC:
3055     case POST_INC:
3056     case PRE_MODIFY:
3057     case POST_MODIFY:
3058       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3059          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3060          codes nonetheless.  */
3061       return;
3062
3063     case SUBREG:
3064       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3065          the non-written words unchanged.  */
3066       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3067         return;
3068       break;
3069
3070     default:
3071       break;
3072     }
3073
3074   find_used_regs (xptr, data);
3075 }
3076
3077 /* Try to perform local const/copy propagation on X in INSN.
3078    If ALTER_JUMPS is false, changing jump insns is not allowed.  */
3079
3080 static bool
3081 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps)
3082 {
3083   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3084
3085   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3086      change the hard registers mentioned.  */
3087   if (REG_P (x)
3088       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3089           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3090               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3091     {
3092       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3093       struct elt_loc_list *l;
3094
3095       if (!val)
3096         return false;
3097       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3098         {
3099           rtx this_rtx = l->loc;
3100           rtx note;
3101
3102           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3103             newcnst = this_rtx;
3104           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3105               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3106                  At this point this only function parameters should have
3107                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3108                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3109                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3110               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3111                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3112             newreg = this_rtx;
3113         }
3114       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3115         {
3116           if (dump_file != NULL)
3117             {
3118               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3119                        REGNO (x));
3120               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
3121                        INSN_UID (insn));
3122               print_rtl (dump_file, newcnst);
3123               fprintf (dump_file, "\n");
3124             }
3125           local_const_prop_count++;
3126           return true;
3127         }
3128       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3129         {
3130           if (dump_file != NULL)
3131             {
3132               fprintf (dump_file,
3133                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3134                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3135               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3136             }
3137           local_copy_prop_count++;
3138           return true;
3139         }
3140     }
3141   return false;
3142 }
3143
3144 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3145    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3146    could modify the CFG.  */
3147
3148 static void
3149 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3150 {
3151   basic_block bb;
3152   rtx insn;
3153   struct reg_use *reg_used;
3154   bool changed = false;
3155
3156   cselib_init (false);
3157   FOR_EACH_BB (bb)
3158     {
3159       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3160         {
3161           if (INSN_P (insn))
3162             {
3163               rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3164               do
3165                 {
3166                   reg_use_count = 0;
3167                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3168                              NULL);
3169                   if (note)
3170                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3171
3172                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3173                        reg_used++, reg_use_count--)
3174                     {
3175                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps))
3176                         {
3177                           changed = true;
3178                           break;
3179                         }
3180                     }
3181                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3182                     break;
3183                 }
3184               while (reg_use_count);
3185             }
3186           cselib_process_insn (insn);
3187         }
3188
3189       /* Forget everything at the end of a basic block.  */
3190       cselib_clear_table ();
3191     }
3192
3193   cselib_finish ();
3194
3195   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3196   if (changed && alter_jumps)
3197     {
3198       delete_unreachable_blocks ();
3199       free_reg_set_mem ();
3200       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3201       compute_sets ();
3202     }
3203 }
3204
3205 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3206    nonzero if a change was made.  */
3207
3208 static int
3209 cprop (int alter_jumps)
3210 {
3211   int changed;
3212   basic_block bb;
3213   rtx insn;
3214
3215   /* Note we start at block 1.  */
3216   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3217     {
3218       if (dump_file != NULL)
3219         fprintf (dump_file, "\n");
3220       return 0;
3221     }
3222
3223   changed = 0;
3224   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3225     {
3226       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3227          start of the block].  */
3228       reset_opr_set_tables ();
3229
3230       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3231         if (INSN_P (insn))
3232           {
3233             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3234
3235             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3236             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3237                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3238             if (! NOTE_P (insn))
3239               mark_oprs_set (insn);
3240           }
3241     }
3242
3243   if (dump_file != NULL)
3244     fprintf (dump_file, "\n");
3245
3246   return changed;
3247 }
3248
3249 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3250    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3251
3252    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3253    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3254    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3255    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3256    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3257    but this would require some code reorganization.  */
3258
3259 rtx
3260 fis_get_condition (rtx jump)
3261 {
3262   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3263 }
3264
3265 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3266    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3267
3268 static bool
3269 implicit_set_cond_p (const_rtx cond)
3270 {
3271   const enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3272   const_rtx cst = XEXP (cond, 1);
3273
3274   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3275      contain a signed zero.  */
3276   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3277     {
3278       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3279          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3280          the optimization can't be performed.  */
3281       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3282          always return zero for them.  */
3283       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3284         {
3285           REAL_VALUE_TYPE d;
3286           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3287           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3288             return 0;
3289         }
3290       else
3291         return 0;
3292     }
3293
3294   return gcse_constant_p (cst);
3295 }
3296
3297 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3298    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3299    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3300    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3301    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3302    basic block.  */
3303
3304 static void
3305 find_implicit_sets (void)
3306 {
3307   basic_block bb, dest;
3308   unsigned int count;
3309   rtx cond, new;
3310
3311   count = 0;
3312   FOR_EACH_BB (bb)
3313     /* Check for more than one successor.  */
3314     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3315       {
3316         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3317
3318         if (cond
3319             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3320             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3321             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3322             && implicit_set_cond_p (cond))
3323           {
3324             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3325                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3326
3327             if (dest && single_pred_p (dest)
3328                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3329               {
3330                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3331                                              XEXP (cond, 1));
3332                 implicit_sets[dest->index] = new;
3333                 if (dump_file)
3334                   {
3335                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3336                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3337                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3338                   }
3339                 count++;
3340               }
3341           }
3342       }
3343
3344   if (dump_file)
3345     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3346 }
3347
3348 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3349    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3350    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3351    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3352
3353 static int
3354 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3355 {
3356   int changed = 0;
3357
3358   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3359   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3360
3361   if (cprop_jumps)
3362     local_cprop_pass (cprop_jumps);
3363
3364   /* Determine implicit sets.  */
3365   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3366   find_implicit_sets ();
3367
3368   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3369   compute_hash_table (&set_hash_table);
3370
3371   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3372   free (implicit_sets);
3373   implicit_sets = NULL;
3374
3375   if (dump_file)
3376     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3377   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3378     {
3379       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3380       compute_cprop_data ();
3381       changed = cprop (cprop_jumps);
3382       if (bypass_jumps)
3383         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3384       free_cprop_mem ();
3385     }
3386
3387   free_hash_table (&set_hash_table);
3388
3389   if (dump_file)
3390     {
3391       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3392                current_function_name (), pass, bytes_used);
3393       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3394                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3395       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3396                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3397     }
3398   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3399   if (changed && cprop_jumps)
3400     delete_unreachable_blocks ();
3401
3402   return changed;
3403 }
3404 \f
3405 /* Bypass conditional jumps.  */
3406
3407 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3408    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3409    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3410    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3411
3412 static int bypass_last_basic_block;
3413
3414 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3415    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3416    find_avail_set.  */
3417
3418 static struct expr *
3419 find_bypass_set (int regno, int bb)
3420 {
3421   struct expr *result = 0;
3422
3423   for (;;)
3424     {
3425       rtx src;
3426       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3427
3428       while (set)
3429         {
3430           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3431             break;
3432           set = next_set (regno, set);
3433         }
3434
3435       if (set == 0)
3436         break;
3437
3438       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3439
3440       src = SET_SRC (set->expr);
3441       if (gcse_constant_p (src))
3442         result = set;
3443
3444       if (! REG_P (src))
3445         break;
3446
3447       regno = REGNO (src);
3448     }
3449   return result;
3450 }
3451
3452
3453 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3454    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3455    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3456    function is required to check that our data flow analysis is still
3457    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3458
3459 static bool
3460 reg_killed_on_edge (const_rtx reg, const_edge e)
3461 {
3462   rtx insn;
3463
3464   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3465     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3466       return true;
3467
3468   return false;
3469 }
3470
3471 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3472    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3473    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3474    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3475    Returns nonzero if a change was made.
3476
3477    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3478    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3479    these inserted insns when performing its transformations.  */
3480
3481 static int
3482 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3483 {
3484   rtx insn, note;
3485   edge e, edest;
3486   int i, change;
3487   int may_be_loop_header;
3488   unsigned removed_p;
3489   edge_iterator ei;
3490
3491   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3492
3493   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3494   reg_use_count = 0;
3495   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3496   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3497   if (note)
3498     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3499
3500   may_be_loop_header = false;
3501   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3502     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3503       {
3504         may_be_loop_header = true;
3505         break;
3506       }
3507
3508   change = 0;
3509   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3510     {
3511       removed_p = 0;
3512           
3513       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3514         {
3515           ei_next (&ei);
3516           continue;
3517         }
3518
3519       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3520       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3521         {
3522           ei_next (&ei);
3523           continue;
3524         }
3525
3526       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3527          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3528          optimizations, so prevent this.  */
3529       if (may_be_loop_header
3530           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3531         {
3532           ei_next (&ei);
3533           continue;
3534         }
3535
3536       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3537         {
3538           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3539           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3540           basic_block dest, old_dest;
3541           struct expr *set;
3542           rtx src, new;
3543
3544           if (regno >= max_gcse_regno)
3545             continue;
3546
3547           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3548
3549           if (! set)
3550             continue;
3551
3552           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3553           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3554             continue;
3555
3556           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3557
3558           if (setcc != NULL)
3559               src = simplify_replace_rtx (src,
3560                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3561                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3562
3563           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3564                                       SET_SRC (set->expr));
3565
3566           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3567              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3568              has instructions associated with it, as these insns won't
3569              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3570
3571           if (new == pc_rtx)
3572             {
3573               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3574               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3575             }
3576           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3577             {
3578               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3579               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3580               edest = find_edge (bb, dest);
3581               if (edest && edest->insns.r)
3582                 dest = NULL;
3583             }
3584           else
3585             dest = NULL;
3586
3587           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3588              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3589              edges.  */
3590
3591           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3592               && find_edge (e->src, dest))
3593             dest = NULL;
3594
3595           old_dest = e->dest;
3596           if (dest != NULL
3597               && dest != old_dest
3598               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3599             {
3600               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3601
3602               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3603                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3604               if (setcc)
3605                 {
3606                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3607                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3608                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3609                 }
3610
3611               if (dump_file != NULL)
3612                 {
3613                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3614                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3615                            regno, INSN_UID (jump));
3616                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3617                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3618                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3619                 }
3620               change = 1;
3621               removed_p = 1;
3622               break;
3623             }
3624         }
3625       if (!removed_p)
3626         ei_next (&ei);
3627     }
3628   return change;
3629 }
3630
3631 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3632    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3633    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3634    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3635
3636    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3637
3638 static int
3639 bypass_conditional_jumps (void)
3640 {
3641   basic_block bb;
3642   int changed;
3643   rtx setcc;
3644   rtx insn;
3645   rtx dest;
3646
3647   /* Note we start at block 1.  */
3648   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3649     return 0;
3650
3651   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3652   mark_dfs_back_edges ();
3653
3654   changed = 0;
3655   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3656                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3657     {
3658       /* Check for more than one predecessor.  */
3659       if (!single_pred_p (bb))
3660         {
3661           setcc = NULL_RTX;
3662           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3663             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3664               {
3665                 if (setcc)
3666                   break;
3667                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3668                   break;
3669
3670                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3671                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3672                   setcc = insn;
3673                 else
3674                   break;
3675               }
3676             else if (JUMP_P (insn))
3677               {
3678                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3679                     && onlyjump_p (insn))
3680                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3681                 break;
3682               }
3683             else if (INSN_P (insn))
3684               break;
3685         }
3686     }
3687
3688   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3689      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3690   if (changed)
3691     commit_edge_insertions ();
3692
3693   return changed;
3694 }
3695 \f
3696 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3697
3698 /* Local properties of expressions.  */
3699 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3700 static sbitmap *transp;
3701
3702 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3703    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3704    created by a calls.  */
3705 static sbitmap *transpout;
3706
3707 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3708 static sbitmap *comp;
3709
3710 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3711 static sbitmap *antloc;
3712
3713 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3714    point.  */
3715 static sbitmap *pre_optimal;
3716
3717 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3718 static sbitmap *pre_redundant;
3719
3720 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3721 static sbitmap *pre_insert_map;
3722
3723 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3724 static sbitmap *pre_delete_map;
3725
3726 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3727 static struct edge_list *edge_list;
3728
3729 /* Redundant insns.  */
3730 static sbitmap pre_redundant_insns;
3731
3732 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3733
3734 static void
3735 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3736 {
3737   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3738   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3739   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3740
3741   pre_optimal = NULL;
3742   pre_redundant = NULL;
3743   pre_insert_map = NULL;
3744   pre_delete_map = NULL;
3745   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3746
3747   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3748 }
3749
3750 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3751
3752 static void
3753 free_pre_mem (void)
3754 {
3755   sbitmap_vector_free (transp);
3756   sbitmap_vector_free (comp);
3757
3758   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3759
3760   if (pre_optimal)
3761     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3762   if (pre_redundant)
3763     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3764   if (pre_insert_map)
3765     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3766   if (pre_delete_map)
3767     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3768
3769   transp = comp = NULL;
3770   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3771 }
3772
3773 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3774
3775 static void
3776 compute_pre_data (void)
3777 {
3778   sbitmap trapping_expr;
3779   basic_block bb;
3780   unsigned int ui;
3781
3782   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3783   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3784
3785   /* Collect expressions which might trap.  */
3786   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3787   sbitmap_zero (trapping_expr);
3788   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3789     {
3790       struct expr *e;
3791       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3792         if (may_trap_p (e->expr))
3793           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3794     }
3795
3796   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3797
3798      ~(TRANSP | COMP)
3799   */
3800
3801   FOR_EACH_BB (bb)
3802     {
3803       edge e;
3804       edge_iterator ei;
3805
3806       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3807          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3808          place the instruction on the edge.  So make them neither
3809          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3810       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3811         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3812           {
3813             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3814             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3815             break;
3816           }
3817
3818       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3819       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3820     }
3821
3822   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3823                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3824   sbitmap_vector_free (antloc);
3825   antloc = NULL;
3826   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3827   ae_kill = NULL;
3828   sbitmap_free (trapping_expr);
3829 }
3830 \f
3831 /* PRE utilities */
3832
3833 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3834    block BB.
3835
3836    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3837    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3838
3839    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3840    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3841    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3842    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3843    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3844    the closest such expression.  */
3845
3846 static int
3847 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3848 {
3849   edge pred;
3850   edge_iterator ei;
3851   
3852   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3853     {
3854       basic_block pred_bb = pred->src;
3855
3856       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3857           /* Has predecessor has already been visited?  */
3858           || visited[pred_bb->index])
3859         ;/* Nothing to do.  */
3860
3861       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3862       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3863         {
3864           /* Is this the occurrence we're looking for?
3865              Note that there's only one generating occurrence per block
3866              so we just need to check the block number.  */
3867           if (occr_bb == pred_bb)
3868             return 1;
3869
3870           visited[pred_bb->index] = 1;
3871         }
3872       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3873       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3874         visited[pred_bb->index] = 1;
3875
3876       /* Neither gen nor kill.  */
3877       else
3878         {
3879           visited[pred_bb->index] = 1;
3880           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3881             return 1;
3882         }
3883     }
3884
3885   /* All paths have been checked.  */
3886   return 0;
3887 }
3888
3889 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3890    memory allocated for that function is returned.  */
3891
3892 static int
3893 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3894 {
3895   int rval;
3896   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3897
3898   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3899
3900   free (visited);
3901   return rval;
3902 }
3903 \f
3904
3905 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3906    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3907    the value of BB.  */
3908
3909 static rtx
3910 process_insert_insn (struct expr *expr)
3911 {
3912   rtx reg = expr->reaching_reg;
3913   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3914   rtx pat;
3915
3916   start_sequence ();
3917
3918   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3919      just copy it to a register.  */
3920   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3921     emit_move_insn (reg, exp);
3922
3923   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3924      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3925      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3926   else
3927     {
3928       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3929
3930       if (insn_invalid_p (insn))
3931         gcc_unreachable ();
3932     }
3933   
3934
3935   pat = get_insns ();
3936   end_sequence ();
3937
3938   return pat;
3939 }
3940
3941 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3942
3943    This is used by both the PRE and code hoisting.
3944
3945    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3946    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3947    no sense for code hoisting.  */
3948
3949 static void
3950 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3951 {
3952   rtx insn = BB_END (bb);
3953   rtx new_insn;
3954   rtx reg = expr->reaching_reg;
3955   int regno = REGNO (reg);
3956   rtx pat, pat_end;
3957
3958   pat = process_insert_insn (expr);
3959   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3960
3961   pat_end = pat;
3962   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3963     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3964
3965   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3966      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
3967      instructions in presence of non-call exceptions.  */
3968
3969   if (JUMP_P (insn)
3970       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
3971           && (!single_succ_p (bb)
3972               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
3973     {
3974 #ifdef HAVE_cc0
3975       rtx note;
3976 #endif
3977       /* It should always be the case that we can put these instructions
3978          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3979          Check this.  */
3980       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
3981                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3982                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3983
3984       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
3985          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
3986          the new instruction just before the tablejump.  */
3987       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
3988           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
3989         insn = prev_real_insn (insn);
3990
3991 #ifdef HAVE_cc0
3992       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
3993          if cc0 isn't set.  */
3994       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
3995       if (note)
3996         insn = XEXP (note, 0);
3997       else
3998         {
3999           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4000           if (maybe_cc0_setter
4001               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4002               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4003             insn = maybe_cc0_setter;
4004         }
4005 #endif
4006       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4007       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4008     }
4009
4010   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4011      of exception handling.  */
4012   else if (CALL_P (insn)
4013            && (!single_succ_p (bb)
4014                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4015     {
4016       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4017          we search backward and place the instructions before the first
4018          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4019          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4020
4021          It should always be the case that we can put these instructions
4022          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4023          Check this.  */
4024
4025       gcc_assert (!pre
4026                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4027                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4028
4029       /* Since different machines initialize their parameter registers
4030          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4031          parameter registers.  */
4032       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4033
4034       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4035          before the first parameter load.
4036
4037          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4038          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4039          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4040          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4041          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4042       while (LABEL_P (insn)
4043              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4044         insn = NEXT_INSN (insn);
4045
4046       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4047     }
4048   else
4049     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
4050
4051   while (1)
4052     {
4053       if (INSN_P (pat))
4054         {
4055           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4056           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4057         }
4058       if (pat == pat_end)
4059         break;
4060       pat = NEXT_INSN (pat);
4061     }
4062
4063   gcse_create_count++;
4064
4065   if (dump_file)
4066     {
4067       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4068                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4069       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4070                expr->bitmap_index, regno);
4071     }
4072 }
4073
4074 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4075    the expressions fully redundant.  */
4076
4077 static int
4078 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4079 {
4080   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4081   sbitmap *inserted;
4082
4083   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4084      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4085
4086   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4087   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4088   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4089   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4090
4091   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4092     {
4093       int indx;
4094       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4095
4096       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4097         {
4098           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4099
4100           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4101             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4102               {
4103                 struct expr *expr = index_map[j];
4104                 struct occr *occr;
4105
4106                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4107                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4108                   {
4109                     if (! occr->deleted_p)
4110                       continue;
4111
4112                     /* Insert this expression on this edge if it would
4113                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4114                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4115                       {
4116                         rtx insn;
4117                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4118
4119                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4120                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4121                            the previous block. There are several alternatives
4122                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4123                            handling this situation.  This one is easiest for
4124                            now.  */
4125
4126                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4127                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
4128                         else
4129                           {
4130                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4131                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4132                           }
4133
4134                         if (dump_file)
4135                           {
4136                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4137                                      bb->index,
4138                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4139                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4140                                      expr->bitmap_index);
4141                           }
4142
4143                         update_ld_motion_stores (expr);
4144                         SET_BIT (inserted[e], j);
4145                         did_insert = 1;
4146                         gcse_create_count++;
4147                       }
4148                   }
4149               }
4150         }
4151     }
4152
4153   sbitmap_vector_free (inserted);
4154   return did_insert;
4155 }
4156
4157 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4158    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4159      reaching_reg <- old_reg
4160    it's better to do the following:
4161      reaching_reg <- expr
4162      old_reg      <- reaching_reg
4163    because this way copy propagation can discover additional PRE
4164    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4165    When "expr" is a store, i.e.
4166    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4167      reaching_reg <- old_reg
4168    it's better to add it before as follows:
4169      reaching_reg <- old_reg
4170      MEM          <- reaching_reg.  */
4171
4172 static void
4173 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4174 {
4175   rtx reg = expr->reaching_reg;
4176   int regno = REGNO (reg);
4177   int indx = expr->bitmap_index;
4178   rtx pat = PATTERN (insn);
4179   rtx set, first_set, new_insn;
4180   rtx old_reg;
4181   int i;
4182
4183   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4184   switch (GET_CODE (pat))
4185     {
4186     case SET:
4187       set = pat;
4188       break;
4189
4190     case PARALLEL:
4191       /* Search through the parallel looking for the set whose
4192          source was the expression that we're interested in.  */
4193       first_set = NULL_RTX;
4194       set = NULL_RTX;
4195       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4196         {
4197           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4198           if (GET_CODE (x) == SET)
4199             {
4200               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4201                  may not find an equivalent expression, but in this
4202                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4203               if (first_set == NULL_RTX)
4204                 first_set = x;
4205               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4206                 {
4207                   set = x;
4208                   break;
4209                 }
4210             }
4211         }
4212
4213       gcc_assert (first_set);
4214       if (set == NULL_RTX)
4215         set = first_set;
4216       break;
4217
4218     default:
4219       gcc_unreachable ();
4220     }
4221
4222   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4223     {
4224       old_reg = SET_DEST (set);
4225       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4226       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4227         {
4228           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4229           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4230
4231           /* Keep register set table up to date.  */
4232           record_one_set (regno, insn);
4233         }
4234       else
4235         {
4236           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4237           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4238
4239           /* Keep register set table up to date.  */
4240           record_one_set (regno, new_insn);
4241         }
4242     }
4243   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4244     {
4245       old_reg = SET_SRC (set);
4246       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4247
4248       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4249       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4250         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4251       else
4252         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4253
4254       /* Keep register set table up to date.  */
4255       record_one_set (regno, new_insn);
4256     }
4257
4258   gcse_create_count++;
4259
4260   if (dump_file)
4261     fprintf (dump_file,
4262              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4263               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4264               INSN_UID (insn), regno);
4265 }
4266
4267 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4268    to `reaching_reg'.  */
4269
4270 static void
4271 pre_insert_copies (void)
4272 {
4273   unsigned int i, added_copy;
4274   struct expr *expr;
4275   struct occr *occr;
4276   struct occr *avail;
4277
4278   /* For each available expression in the table, copy the result to
4279      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4280
4281      ??? The current algorithm is rather brute force.
4282      Need to do some profiling.  */
4283
4284   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4285     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4286       {
4287         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4288            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4289            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4290            deleted.  This test also avoids further processing if the
4291            expression wasn't deleted anywhere.  */
4292         if (expr->reaching_reg == NULL)
4293           continue;
4294
4295         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4296         added_copy = 0;
4297
4298         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4299           {
4300             if (! occr->deleted_p)
4301               continue;
4302
4303             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4304               {
4305                 rtx insn = avail->insn;
4306
4307                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4308                 if (avail->copied_p)
4309                   continue;
4310
4311                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4312                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4313                   continue;
4314
4315                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4316                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4317                                                expr,
4318                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4319                   continue;
4320
4321                 added_copy = 1;
4322
4323                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4324                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4325                 avail->copied_p = 1;
4326               }
4327           }
4328
4329           if (added_copy)
4330             update_ld_motion_stores (expr);
4331       }
4332 }
4333
4334 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4335    in INSN.  */
4336 static rtx
4337 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4338 {
4339   rtx new;
4340   rtx set = single_set (insn), set2;
4341   rtx note;
4342   rtx eqv;
4343
4344   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4345      we've verified to be valid.  */
4346
4347   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4348
4349   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4350   set2 = single_set (new);
4351   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4352     return new;
4353   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4354     eqv = XEXP (note, 0);
4355   else
4356     eqv = SET_SRC (set);
4357
4358   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4359
4360   return new;
4361 }
4362
4363 /* Delete redundant computations.
4364    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4365    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4366    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4367
4368    Returns nonzero if a change is made.  */
4369
4370 static int
4371 pre_delete (void)
4372 {
4373   unsigned int i;
4374   int changed;
4375   struct expr *expr;
4376   struct occr *occr;
4377
4378   changed = 0;
4379   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4380     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4381          expr != NULL;
4382          expr = expr->next_same_hash)
4383       {
4384         int indx = expr->bitmap_index;
4385
4386         /* We only need to search antic_occr since we require
4387            ANTLOC != 0.  */
4388
4389         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4390           {
4391             rtx insn = occr->insn;
4392             rtx set;
4393             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4394
4395             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4396             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4397                 && (set = single_set (insn)) != 0
4398                 && dbg_cnt (pre_insn))
4399               {
4400                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4401                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4402                    the mode of the original destination pseudo.  */
4403                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4404                   expr->reaching_reg = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
4405
4406                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4407                 delete_insn (insn);
4408                 occr->deleted_p = 1;
4409                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4410                 changed = 1;
4411                 gcse_subst_count++;
4412
4413                 if (dump_file)
4414                   {
4415                     fprintf (dump_file,
4416                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4417                                INSN_UID (insn), indx);
4418                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4419                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4420                   }
4421               }
4422           }
4423       }
4424
4425   return changed;
4426 }
4427
4428 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4429    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4430    has been done.
4431
4432    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4433    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4434    Compiler Design and Implementation.
4435
4436    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4437    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4438    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4439    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4440    through the block.
4441
4442    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4443    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4444    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4445    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4446    redundancies.  */
4447
4448 static int
4449 pre_gcse (void)
4450 {
4451   unsigned int i;
4452   int did_insert, changed;
4453   struct expr **index_map;
4454   struct expr *expr;
4455
4456   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4457      hash table entry.  */
4458
4459   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4460   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4461     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4462       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4463
4464   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4465   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4466   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4467
4468   /* Delete the redundant insns first so that
4469      - we know what register to use for the new insns and for the other
4470        ones with reaching expressions
4471      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4472
4473   changed = pre_delete ();
4474   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4475
4476   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4477      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4478   pre_insert_copies ();
4479   if (did_insert)
4480     {
4481       commit_edge_insertions ();
4482       changed = 1;
4483     }
4484
4485   free (index_map);
4486   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4487   return changed;
4488 }
4489
4490 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4491
4492    Return nonzero if a change was made.  */
4493
4494 static int
4495 one_pre_gcse_pass (int pass)
4496 {
4497   int changed = 0;
4498
4499   gcse_subst_count = 0;
4500   gcse_create_count = 0;
4501
4502   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4503   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4504   if (flag_gcse_lm)
4505     compute_ld_motion_mems ();
4506
4507   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4508   trim_ld_motion_mems ();
4509   if (dump_file)
4510     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
4511
4512   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4513     {
4514       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4515       compute_pre_data ();
4516       changed |= pre_gcse ();
4517       free_edge_list (edge_list);
4518       free_pre_mem ();
4519     }
4520
4521   free_ldst_mems ();
4522   remove_fake_exit_edges ();
4523   free_hash_table (&expr_hash_table);
4524
4525   if (dump_file)
4526     {
4527       fprintf (dump_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4528                current_function_name (), pass, bytes_used);
4529       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4530                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4531     }
4532
4533   return changed;
4534 }
4535 \f
4536 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL_OPERAND notes for them
4537    to INSN.  If such notes are added to an insn which references a
4538    CODE_LABEL, the LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add
4539    that note, because the following loop optimization pass requires
4540    them.  */
4541
4542 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4543    then we would not need to do this here, because jump would add the
4544    necessary REG_LABEL_OPERAND and REG_LABEL_TARGET notes.  */
4545
4546 static void
4547 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4548 {
4549   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4550   int i, j;
4551   const char *fmt;
4552
4553   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4554     {
4555       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4556          avoid flow generating (slightly) worse code.
4557
4558          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4559          mark_jump_label for additional information).  */
4560
4561       /* There's no reason for current users to emit jump-insns with
4562          such a LABEL_REF, so we don't have to handle REG_LABEL_TARGET
4563          notes.  */
4564       gcc_assert (!JUMP_P (insn));
4565       REG_NOTES (insn)
4566         = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL_OPERAND, XEXP (x, 0),
4567                              REG_NOTES (insn));
4568       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4569         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4570
4571       return;
4572     }
4573
4574   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4575     {
4576       if (fmt[i] == 'e')
4577         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4578       else if (fmt[i] == 'E')
4579         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4580           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4581     }
4582 }
4583
4584 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4585
4586    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4587    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4588    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4589    non-local labels and exceptions.
4590
4591    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4592    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4593    it should be possible with exception handling, since we still have
4594    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4595    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4596
4597 static void
4598 compute_transpout (void)
4599 {
4600   basic_block bb;
4601   unsigned int i;
4602   struct expr *expr;
4603
4604   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4605
4606   FOR_EACH_BB (bb)
4607     {
4608       /* Note that flow inserted a nop at the end of basic blocks that
4609          end in call instructions for reasons other than abnormal
4610          control flow.  */
4611       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4612         continue;
4613
4614       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4615         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4616           if (MEM_P (expr->expr))
4617             {
4618               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4619                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4620                 continue;
4621
4622               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4623                  analysis to determine if this mem is actually killed
4624                  by this call.  */
4625               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4626             }
4627     }
4628 }
4629
4630 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4631
4632 /* Very busy expressions.  */
4633 static sbitmap *hoist_vbein;
4634 static sbitmap *hoist_vbeout;
4635
4636 /* Hoistable expressions.  */
4637 static sbitmap *hoist_exprs;
4638
4639 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4640    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4641    more effective than the tail merging code in jump.c.
4642
4643    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4644    code hoisting.  It would be nice.  */
4645
4646 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4647
4648 static void
4649 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4650 {
4651   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4652   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4653   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4654
4655   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4656   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4657   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4658   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4659 }
4660
4661 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4662
4663 static void
4664 free_code_hoist_mem (void)
4665 {
4666   sbitmap_vector_free (antloc);
4667   sbitmap_vector_free (transp);
4668   sbitmap_vector_free (comp);
4669
4670   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4671   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4672   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4673   sbitmap_vector_free (transpout);
4674
4675   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4676 }
4677
4678 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4679
4680    An expression is very busy if all paths from a given point
4681    compute the expression.  */
4682
4683 static void
4684 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4685 {
4686   int changed, passes;
4687   basic_block bb;
4688
4689   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4690   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4691
4692   passes = 0;
4693   changed = 1;
4694
4695   while (changed)
4696     {
4697       changed = 0;
4698
4699       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4700          the convergence.  */
4701       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4702         {
4703           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4704             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index],
4705                                            hoist_vbein, bb->index);
4706
4707           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index],
4708                                               antloc[bb->index],
4709                                               hoist_vbeout[bb->index],
4710                                               transp[bb->index]);
4711         }
4712
4713       passes++;
4714     }
4715
4716   if (dump_file)
4717     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4718 }
4719
4720 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4721
4722 static void
4723 compute_code_hoist_data (void)
4724 {
4725   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4726   compute_transpout ();
4727   compute_code_hoist_vbeinout ();
4728   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4729   if (dump_file)
4730     fprintf (dump_file, "\n");
4731 }
4732
4733 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4734    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4735
4736    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4737    to me that the expression must either be computed or transparent in
4738    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4739    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4740    the expression wasn't a loop invariant.
4741
4742    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4743    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4744    paths.  */
4745
4746 static int
4747 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4748 {
4749   edge pred;
4750   edge_iterator ei;
4751   int visited_allocated_locally = 0;
4752
4753
4754   if (visited == NULL)
4755     {
4756       visited_allocated_locally = 1;
4757       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4758     }
4759
4760   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4761     {
4762       basic_block pred_bb = pred->src;
4763
4764       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4765         break;
4766       else if (pred_bb == expr_bb)
4767         continue;
4768       else if (visited[pred_bb->index])
4769         continue;
4770
4771       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4772       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4773         break;
4774       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4775         break;
4776
4777       /* Not killed.  */
4778       else
4779         {
4780           visited[pred_bb->index] = 1;
4781           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4782                                            pred_bb, visited))
4783             break;
4784         }
4785     }
4786   if (visited_allocated_locally)
4787     free (visited);
4788
4789   return (pred == NULL);
4790 }
4791 \f
4792 /* Actually perform code hoisting.  */
4793
4794 static void
4795 hoist_code (void)
4796 {
4797   basic_block bb, dominated;
4798   VEC (basic_block, heap) *domby;
4799   unsigned int i,j;
4800   struct expr **index_map;
4801   struct expr *expr;
4802
4803   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4804
4805   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4806      hash table entry.  */
4807
4808   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4809   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4810     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4811       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4812
4813   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4814      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4815   FOR_EACH_BB (bb)
4816     {
4817       int found = 0;
4818       int insn_inserted_p;
4819
4820       domby = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
4821       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4822          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4823       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4824         {
4825           int hoistable = 0;
4826
4827           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4828               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4829             {
4830               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4831                  we look at every block BB dominates to see if it
4832                  computes the expression.  */
4833               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4834                 {
4835                   /* Ignore self dominance.  */
4836                   if (bb == dominated)
4837                     continue;
4838                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4839                      the busy expression and whether or not moving that
4840                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4841                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4842                     continue;
4843
4844                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4845                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4846
4847                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4848                      from a dominated block into BB.  */
4849                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4850                     hoistable++;
4851                 }
4852
4853               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4854                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4855                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4856                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4857                  allocation.  One could increase this value to try harder
4858                  to avoid any possible code expansion due to register
4859                  allocation issues; however experiments have shown that
4860                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4861                  from two successors, so raising this threshold is likely
4862                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4863               if (hoistable > 1)
4864                 {
4865                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4866                   found = 1;
4867                 }
4868             }
4869         }
4870       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4871       if (! found)
4872         {
4873           VEC_free (basic_block, heap, domby);
4874           continue;
4875         }
4876
4877       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4878       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4879         {
4880           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4881              note when we've inserted it.  */
4882           insn_inserted_p = 0;
4883
4884           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4885           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4886             {
4887               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4888                  we look at every block BB dominates to see if it
4889                  computes the expression.  */
4890               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4891                 {
4892                   /* Ignore self dominance.  */
4893                   if (bb == dominated)
4894                     continue;
4895
4896                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4897                      the busy expression and whether or not moving that
4898                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4899                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4900                     continue;
4901
4902                   /* The expression is computed in the dominated block and
4903                      it would be safe to compute it at the start of the
4904                      dominated block.  Now we have to determine if the
4905                      expression would reach the dominated block if it was
4906                      placed at the end of BB.  */
4907                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4908                     {
4909                       struct expr *expr = index_map[i];
4910                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4911                       rtx insn;
4912                       rtx set;
4913
4914                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4915                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4916                         occr = occr->next;
4917
4918                       gcc_assert (occr);
4919                       insn = occr->insn;
4920                       set = single_set (insn);
4921                       gcc_assert (set);
4922
4923                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4924                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4925                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4926                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4927                         expr->reaching_reg
4928                           = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
4929
4930                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4931                       delete_insn (insn);
4932                       occr->deleted_p = 1;
4933                       if (!insn_inserted_p)
4934                         {
4935                           insert_insn_end_basic_block (index_map[i], bb, 0);
4936                           insn_inserted_p = 1;
4937                         }
4938                     }
4939                 }
4940             }
4941         }
4942       VEC_free (basic_block, heap, domby);
4943     }
4944
4945   free (index_map);
4946 }
4947
4948 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4949
4950    Return nonzero if a change was made.  */
4951
4952 static int
4953 one_code_hoisting_pass (void)
4954 {
4955   int changed = 0;
4956
4957   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4958   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4959   if (dump_file)
4960     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4961
4962   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4963     {
4964       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4965       compute_code_hoist_data ();
4966       hoist_code ();
4967       free_code_hoist_mem ();
4968     }
4969
4970   free_hash_table (&expr_hash_table);
4971
4972   return changed;
4973 }
4974 \f
4975 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4976     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4977     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4978
4979             int i;
4980             float a[10];
4981
4982             void foo(float scale)
4983             {
4984               for (i=0; i<10; i++)
4985                 a[i] *= scale;
4986             }
4987
4988     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
4989     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
4990     of the loop.
4991
4992       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
4993     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
4994     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
4995
4996       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
4997     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
4998     in the loop.  */
4999
5000 static hashval_t
5001 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
5002 {
5003   int do_not_record_p = 0;
5004   const struct ls_expr *const x = (const struct ls_expr *) p;
5005   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
5006 }
5007
5008 static int
5009 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5010 {
5011   const struct ls_expr *const ptr1 = (const struct ls_expr *) p1,
5012     *const ptr2 = (const struct ls_expr *) p2;
5013   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5014 }
5015
5016 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5017    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5018
5019 static struct ls_expr *
5020 ldst_entry (rtx x)
5021 {
5022   int do_not_record_p = 0;
5023   struct ls_expr * ptr;
5024   unsigned int hash;
5025   void **slot;
5026   struct ls_expr e;
5027
5028   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5029                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5030
5031   e.pattern = x;
5032   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5033   if (*slot)
5034     return (struct ls_expr *)*slot;
5035
5036   ptr = XNEW (struct ls_expr);
5037
5038   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5039   ptr->expr         = NULL;
5040   ptr->pattern      = x;
5041   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5042   ptr->loads        = NULL_RTX;
5043   ptr->stores       = NULL_RTX;
5044   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5045   ptr->invalid      = 0;
5046   ptr->index        = 0;
5047   ptr->hash_index   = hash;
5048   pre_ldst_mems     = ptr;
5049   *slot = ptr;
5050
5051   return ptr;
5052 }
5053
5054 /* Free up an individual ldst entry.  */
5055
5056 static void
5057 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5058 {
5059   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5060   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5061
5062   free (ptr);
5063 }
5064
5065 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5066
5067 static void
5068 free_ldst_mems (void)
5069 {
5070   if (pre_ldst_table)
5071     htab_delete (pre_ldst_table);
5072   pre_ldst_table = NULL;
5073
5074   while (pre_ldst_mems)
5075     {
5076       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5077
5078       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5079
5080       free_ldst_entry (tmp);
5081     }
5082
5083   pre_ldst_mems = NULL;
5084 }
5085
5086 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5087
5088 static void
5089 print_ldst_list (FILE * file)
5090 {
5091   struct ls_expr * ptr;
5092
5093   fprintf (file, "LDST list: \n");
5094
5095   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5096     {
5097       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5098
5099       print_rtl (file, ptr->pattern);
5100
5101       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5102
5103       if (ptr->loads)
5104         print_rtl (file, ptr->loads);
5105       else
5106         fprintf (file, "(nil)");
5107
5108       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5109
5110       if (ptr->stores)
5111         print_rtl (file, ptr->stores);
5112       else
5113         fprintf (file, "(nil)");
5114
5115       fprintf (file, "\n\n");
5116     }
5117
5118   fprintf (file, "\n");
5119 }
5120
5121 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5122
5123 static struct ls_expr *
5124 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5125 {
5126   struct ls_expr e;
5127   void **slot;
5128   if (!pre_ldst_table)
5129     return NULL;
5130   e.pattern = x;
5131   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5132   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5133     return NULL;
5134   return (struct ls_expr *) *slot;
5135 }
5136
5137 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5138
5139 static int
5140 enumerate_ldsts (void)
5141 {
5142   struct ls_expr * ptr;
5143   int n = 0;
5144
5145   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5146     ptr->index = n++;
5147
5148   return n;
5149 }
5150
5151 /* Return first item in the list.  */
5152
5153 static inline struct ls_expr *
5154 first_ls_expr (void)
5155 {
5156   return pre_ldst_mems;
5157 }
5158
5159 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5160
5161 static inline struct ls_expr *
5162 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5163 {
5164   return ptr->next;
5165 }
5166 \f
5167 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5168
5169 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5170    side effects. These are the types of loads we consider for the
5171    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5172
5173 static int
5174 simple_mem (const_rtx x)
5175 {
5176   if (! MEM_P (x))
5177     return 0;
5178
5179   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5180     return 0;
5181
5182   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5183     return 0;
5184
5185   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5186      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5187      continue.  */
5188   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5189     return 0;
5190
5191   if (side_effects_p (x))
5192     return 0;
5193
5194   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5195   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5196     return 0;
5197
5198   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5199     return 0;
5200
5201   return 1;
5202 }
5203
5204 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5205    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5206    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5207    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5208    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5209    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5210    fix it up.  */
5211
5212 static void
5213 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5214 {
5215   const char * fmt;
5216   int i, j;
5217   struct ls_expr * ptr;
5218
5219   /* Invalidate it in the list.  */
5220   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5221     {
5222       ptr = ldst_entry (x);
5223       ptr->invalid = 1;
5224     }
5225
5226   /* Recursively process the insn.  */
5227   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5228
5229   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5230     {
5231       if (fmt[i] == 'e')
5232         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5233       else if (fmt[i] == 'E')
5234         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5235           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5236     }
5237 }
5238
5239 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5240    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5241    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5242    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5243    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5244    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5245    later.  */
5246
5247 static void
5248 compute_ld_motion_mems (void)
5249 {
5250   struct ls_expr * ptr;
5251   basic_block bb;
5252   rtx insn;
5253
5254   pre_ldst_mems = NULL;
5255   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5256                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5257
5258   FOR_EACH_BB (bb)
5259     {
5260       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5261         {
5262           if (INSN_P (insn))
5263             {
5264               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5265                 {
5266                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5267                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5268
5269                   /* Check for a simple LOAD...  */
5270                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5271                     {
5272                       ptr = ldst_entry (src);
5273                       if (REG_P (dest))
5274                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5275                       else
5276                         ptr->invalid = 1;
5277                     }
5278                   else
5279                     {
5280                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5281                       invalidate_any_buried_refs (src);
5282                     }
5283
5284                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5285                      will block any movement we might do later. We only care
5286                      about this exact pattern since those are the only
5287                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5288                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5289                     {
5290                       ptr = ldst_entry (dest);
5291
5292                       if (! MEM_P (src)
5293                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5294                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5295                              returns 0 for all REGs.  */
5296                           && can_assign_to_reg_p (src))
5297                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5298                       else
5299                         ptr->invalid = 1;
5300                     }
5301                 }
5302               else
5303                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5304             }
5305         }
5306     }
5307 }
5308
5309 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5310    expression list for pre gcse.  */
5311
5312 static void
5313 trim_ld_motion_mems (void)
5314 {
5315   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5316   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5317
5318   while (ptr != NULL)
5319     {
5320       struct expr * expr;
5321
5322       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5323       if (! ptr->invalid)
5324         {
5325           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5326           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5327
5328           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5329                expr != NULL;
5330                expr = expr->next_same_hash)
5331             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5332               break;
5333         }
5334       else
5335         expr = (struct expr *) 0;
5336
5337       if (expr)
5338         {
5339           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5340           ptr->expr = expr;
5341           last = & ptr->next;
5342           ptr = ptr->next;
5343         }
5344       else
5345         {
5346           *last = ptr->next;
5347           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5348           free_ldst_entry (ptr);
5349           ptr = * last;
5350         }
5351     }
5352
5353   /* Show the world what we've found.  */
5354   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
5355     print_ldst_list (dump_file);
5356 }
5357
5358 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5359    a reaching register, and update any stores that are needed if
5360    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5361    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5362    the reaching register into the store location. These keeps the
5363    correct value in the reaching register for the loads.  */
5364
5365 static void
5366 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5367 {
5368   struct ls_expr * mem_ptr;
5369
5370   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5371     {
5372       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5373          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5374          dead and should be eliminated later.  */
5375
5376       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5377          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5378          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5379          (set reg expr) in that insn.  */
5380       rtx list = mem_ptr->stores;
5381
5382       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5383         {
5384           rtx insn = XEXP (list, 0);
5385           rtx pat = PATTERN (insn);
5386           rtx src = SET_SRC (pat);
5387           rtx reg = expr->reaching_reg;
5388           rtx copy, new;
5389
5390           /* If we've already copied it, continue.  */
5391           if (expr->reaching_reg == src)
5392             continue;
5393
5394           if (dump_file)
5395             {
5396               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5397               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
5398               fprintf (dump_file, ":\n  ");
5399               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
5400               fprintf (dump_file, "\n");
5401             }
5402
5403           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5404           new = emit_insn_before (copy, insn);
5405           record_one_set (REGNO (reg), new);
5406           SET_SRC (pat) = reg;
5407           df_insn_rescan (insn);
5408
5409           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5410           INSN_CODE (insn) = -1;
5411           gcse_create_count++;
5412         }
5413     }
5414 }
5415 \f
5416 /* Store motion code.  */
5417
5418 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5419 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5420 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5421
5422 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5423    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5424 static int * regvec;
5425
5426 /* And current insn, for the same routine.  */
5427 static rtx compute_store_table_current_insn;
5428
5429 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5430 static sbitmap * st_antloc;
5431
5432 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5433 static int num_stores;
5434
5435 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5436    note_stores.  */
5437
5438 static void
5439 reg_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5440               void *data)
5441 {
5442   sbitmap bb_reg = (sbitmap) data;
5443
5444   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5445     dest = SUBREG_REG (dest);
5446
5447   if (REG_P (dest))
5448     {
5449       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5450       if (bb_reg)
5451         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5452     }
5453 }
5454
5455 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5456    note_stores.  */
5457
5458 static void
5459 reg_clear_last_set (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5460               void *data)
5461 {
5462   int *dead_vec = (int *) data;
5463
5464   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5465     dest = SUBREG_REG (dest);
5466
5467   if (REG_P (dest) &&
5468       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5469     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5470 }
5471
5472 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5473    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5474
5475 static bool
5476 store_ops_ok (const_rtx x, int *regs_set)
5477 {
5478   const_rtx reg;
5479
5480   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5481     {
5482       reg = XEXP (x, 0);
5483       if (regs_set[REGNO(reg)])
5484         return false;
5485     }
5486
5487   return true;
5488 }
5489
5490 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5491 static rtx
5492 extract_mentioned_regs (rtx x)
5493 {
5494   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5495 }
5496
5497 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5498    registers.  */
5499 static rtx
5500 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5501 {
5502   int i;
5503   enum rtx_code code;
5504   const char * fmt;
5505
5506   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5507  repeat:
5508
5509   if (x == 0)
5510     return accum;
5511
5512   code = GET_CODE (x);
5513   switch (code)
5514     {
5515     case REG:
5516       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5517
5518     case MEM:
5519       x = XEXP (x, 0);
5520       goto repeat;
5521
5522     case PRE_DEC:
5523     case PRE_INC:
5524     case PRE_MODIFY:
5525     case POST_DEC:
5526     case POST_INC:
5527     case POST_MODIFY:
5528       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5529       gcc_unreachable ();
5530
5531     case PC:
5532     case CC0: /*FIXME*/
5533     case CONST:
5534     case CONST_INT:
5535     case CONST_DOUBLE:
5536     case CONST_FIXED:
5537     case CONST_VECTOR:
5538     case SYMBOL_REF:
5539     case LABEL_REF:
5540     case ADDR_VEC:
5541     case ADDR_DIFF_VEC:
5542       return accum;
5543
5544     default:
5545       break;
5546     }
5547
5548   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5549   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5550
5551   for (; i >= 0; i--)
5552     {
5553       if (fmt[i] == 'e')
5554         {
5555           rtx tem = XEXP (x, i);
5556
5557           /* If we are about to do the last recursive call
5558              needed at this level, change it into iteration.  */
5559           if (i == 0)
5560             {
5561               x = tem;
5562               goto repeat;
5563             }
5564
5565           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5566         }
5567       else if (fmt[i] == 'E')
5568         {
5569           int j;
5570
5571           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5572             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5573         }
5574     }
5575
5576   return accum;
5577 }
5578
5579 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5580    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5581    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5582    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5583    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5584
5585    The results are stored this way:
5586
5587    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5588    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5589       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5590       expression of this type may be anticipatable
5591    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5592       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5593    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5594       available is stored in reaching_reg.
5595
5596    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5597    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5598    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5599    */
5600
5601 static void
5602 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5603 {
5604   struct ls_expr * ptr;
5605   rtx dest, set, tmp;
5606   int check_anticipatable, check_available;
5607   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5608
5609   set = single_set (insn);
5610   if (!set)
5611     return;
5612
5613   dest = SET_DEST (set);
5614
5615   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5616       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5617     return;
5618
5619   if (side_effects_p (dest))
5620     return;
5621
5622   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5623      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5624      continue.  */
5625   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5626     return;
5627
5628   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5629      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5630   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5631     return;
5632
5633   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5634      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5635      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5636      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5637      PR24257.  */
5638   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5639     return;
5640
5641   ptr = ldst_entry (dest);
5642   if (!ptr->pattern_regs)
5643     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5644
5645   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5646      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5647   check_anticipatable = 0;
5648   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5649     check_anticipatable = 1;
5650   else
5651     {
5652       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5653       if (tmp != NULL_RTX
5654           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5655         check_anticipatable = 1;
5656     }
5657   if (check_anticipatable)
5658     {
5659       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5660         tmp = NULL_RTX;
5661       else
5662         tmp = insn;
5663       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5664                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5665     }
5666
5667   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5668      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5669      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5670   check_available = 0;
5671   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5672     check_available = 1;
5673   else
5674     {
5675       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5676       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5677         check_available = 1;
5678     }
5679   if (check_available)
5680     {
5681       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5682          failed last time.  */
5683       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5684         {
5685           for (tmp = BB_END (bb);
5686                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5687                tmp = PREV_INSN (tmp))
5688             continue;
5689           if (tmp == insn)
5690             check_available = 0;
5691         }
5692       else
5693         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5694                                               bb, regs_set_after,
5695                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5696     }
5697   if (!check_available)
5698     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5699 }
5700
5701 /* Find available and anticipatable stores.  */
5702
5703 static int
5704 compute_store_table (void)
5705 {
5706   int ret;
5707   basic_block bb;
5708   unsigned regno;
5709   rtx insn, pat, tmp;
5710   int *last_set_in, *already_set;
5711   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5712
5713   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5714
5715   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5716                                                        max_gcse_regno);
5717   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5718   pre_ldst_mems = 0;
5719   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5720                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5721   last_set_in = XCNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5722   already_set = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5723
5724   /* Find all the stores we care about.  */
5725   FOR_EACH_BB (bb)
5726     {
5727       /* First compute the registers set in this block.  */
5728       regvec = last_set_in;
5729
5730       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5731         {
5732           if (! INSN_P (insn))
5733             continue;
5734
5735           if (CALL_P (insn))
5736             {
5737               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5738                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5739                   {
5740                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5741                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5742                   }
5743             }
5744
5745           pat = PATTERN (insn);
5746           compute_store_table_current_insn = insn;
5747           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5748         }
5749
5750       /* Now find the stores.  */
5751       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5752       regvec = already_set;
5753       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5754         {
5755           if (! INSN_P (insn))
5756             continue;
5757
5758           if (CALL_P (insn))
5759             {
5760               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5761                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5762                   already_set[regno] = 1;
5763             }
5764
5765           pat = PATTERN (insn);
5766           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5767
5768           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5769           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5770
5771           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5772           compute_store_table_current_insn = insn;
5773           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5774           if (CALL_P (insn))
5775             {
5776               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5777                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5778                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5779                   last_set_in[regno] = 0;
5780             }
5781         }
5782
5783 #ifdef ENABLE_CHECKING
5784       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5785       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5786         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5787 #endif
5788
5789       /* Clear temporary marks.  */
5790       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5791         {
5792           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5793           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5794               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5795             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5796         }
5797     }
5798
5799   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5800      be no opportunity to optimize them.  */
5801   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5802        ptr != NULL;
5803        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5804     {
5805       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5806         {
5807           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5808           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5809           free_ldst_entry (ptr);
5810         }
5811       else
5812         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5813     }
5814
5815   ret = enumerate_ldsts ();
5816
5817   if (dump_file)
5818     {
5819       fprintf (dump_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5820       print_ldst_list (dump_file);
5821     }
5822
5823   free (last_set_in);
5824   free (already_set);
5825   return ret;
5826 }
5827
5828 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5829    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5830    after the X.  */
5831
5832 static bool
5833 load_kills_store (const_rtx x, const_rtx store_pattern, int after)
5834 {
5835   if (after)
5836     return anti_dependence (x, store_pattern);
5837   else
5838     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5839                             rtx_addr_varies_p);
5840 }
5841
5842 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5843    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5844    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5845    after the insn X.  */
5846
5847 static bool
5848 find_loads (const_rtx x, const_rtx store_pattern, int after)
5849 {
5850   const char * fmt;
5851   int i, j;
5852   int ret = false;
5853
5854   if (!x)
5855     return false;
5856
5857   if (GET_CODE (x) == SET)
5858     x = SET_SRC (x);
5859
5860   if (MEM_P (x))
5861     {
5862       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5863         return true;
5864     }
5865
5866   /* Recursively process the insn.  */
5867   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5868
5869   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5870     {
5871       if (fmt[i] == 'e')
5872         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5873       else if (fmt[i] == 'E')
5874         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5875           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5876     }
5877   return ret;
5878 }
5879
5880 static inline bool
5881 store_killed_in_pat (const_rtx x, const_rtx pat, int after)
5882 {
5883   if (GET_CODE (pat) == SET)
5884     {
5885       rtx dest = SET_DEST (pat);
5886
5887       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5888         dest = XEXP (dest, 0);
5889
5890       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5891       if (MEM_P (dest)
5892           && !expr_equiv_p (dest, x))
5893         {
5894           if (after)
5895             {
5896               if (output_dependence (dest, x))
5897                 return true;
5898             }
5899           else
5900             {
5901               if (output_dependence (x, dest))
5902                 return true;
5903             }
5904         }
5905     }
5906
5907   if (find_loads (pat, x, after))
5908     return true;
5909
5910   return false;
5911 }
5912
5913 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5914    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5915    after the insn.  Return true if it does.  */
5916
5917 static bool
5918 store_killed_in_insn (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, int after)
5919 {
5920   const_rtx reg, base, note, pat;
5921
5922   if (!INSN_P (insn))
5923     return false;
5924
5925   if (CALL_P (insn))
5926     {
5927       /* A normal or pure call might read from pattern,
5928          but a const call will not.  */
5929       if (!RTL_CONST_CALL_P (insn))
5930         return true;
5931
5932       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5933          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5934       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5935         {
5936           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5937           if (!base
5938               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5939                   && GET_MODE (base) == Pmode
5940                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5941             return true;
5942         }
5943
5944       return false;
5945     }
5946
5947   pat = PATTERN (insn);
5948   if (GET_CODE (pat) == SET)
5949     {
5950       if (store_killed_in_pat (x, pat, after))
5951         return true;
5952     }
5953   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
5954     {
5955       int i;
5956
5957       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
5958         if (store_killed_in_pat (x, XVECEXP (pat, 0, i), after))
5959           return true;
5960     }
5961   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5962     return true;
5963
5964   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5965      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5966   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5967   if (! note)
5968     return false;
5969   note = XEXP (note, 0);
5970
5971   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5972      alias relationship, then it does not kill X.  */
5973   if (expr_equiv_p (note, x))
5974     return false;
5975
5976   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5977   return find_loads (note, x, after);
5978 }
5979
5980 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5981    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5982    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5983    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5984
5985 static bool
5986 store_killed_after (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, const_basic_block bb,
5987                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5988 {
5989   rtx last = BB_END (bb), act;
5990
5991   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5992     {
5993       /* We do not know where it will happen.  */
5994       if (fail_insn)
5995         *fail_insn = NULL_RTX;
5996       return true;
5997     }
5998
5999   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6000   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6001     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6002       {
6003         if (fail_insn)
6004           *fail_insn = act;
6005         return true;
6006       }
6007
6008   return false;
6009 }
6010
6011 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6012    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6013    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6014 static bool
6015 store_killed_before (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, const_basic_block bb,
6016                      int *regs_set_before)
6017 {
6018   rtx first = BB_HEAD (bb);
6019
6020   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6021     return true;
6022
6023   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6024     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6025       return true;
6026
6027   return false;
6028 }
6029
6030 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6031    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6032 static void
6033 build_store_vectors (void)
6034 {
6035   basic_block bb;
6036   int *regs_set_in_block;
6037   rtx insn, st;
6038   struct ls_expr * ptr;
6039   unsigned regno;
6040
6041   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6042      by aliasing later in its block.  */
6043   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6044   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6045
6046   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6047   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6048
6049   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6050     {
6051       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6052         {
6053           insn = XEXP (st, 0);
6054           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6055
6056           /* If we've already seen an available expression in this block,
6057              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6058              copy the SRC expression to an unused register in case there
6059              are any side effects.  */
6060           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6061             {
6062               rtx r = gen_reg_rtx_and_attrs (ptr->pattern);
6063               if (dump_file)
6064                 fprintf (dump_file, "Removing redundant store:\n");
6065               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6066               continue;
6067             }
6068           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6069         }
6070
6071       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6072         {
6073           insn = XEXP (st, 0);
6074           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6075           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6076         }
6077     }
6078
6079   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6080   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6081
6082   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6083   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6084   regs_set_in_block = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
6085
6086   FOR_EACH_BB (bb)
6087     {
6088       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6089         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6090
6091       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6092         {
6093           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6094                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6095             {
6096               /* It should not be necessary to consider the expression
6097                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6098               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6099                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6100                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6101             }
6102           else
6103             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6104         }
6105     }
6106
6107   free (regs_set_in_block);
6108
6109   if (dump_file)
6110     {
6111       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6112       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6113       dump_sbitmap_vector (dump_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6114       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6115     }
6116 }
6117
6118 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6119    the BB_HEAD if needed.  */
6120
6121 static void
6122 insert_insn_start_basic_block (rtx insn, basic_block bb)
6123 {
6124   /* Insert at start of successor block.  */
6125   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6126   rtx before = BB_HEAD (bb);
6127   while (before != 0)
6128     {
6129       if (! LABEL_P (before)
6130           && !NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (before))
6131         break;
6132       prev = before;
6133       if (prev == BB_END (bb))
6134         break;
6135       before = NEXT_INSN (before);
6136     }
6137
6138   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev, bb);
6139
6140   if (dump_file)
6141     {
6142       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6143                bb->index);
6144       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6145       fprintf (dump_file, "\n");
6146     }
6147 }
6148
6149 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6150    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6151    if an edge insertion was performed.  */
6152
6153 static int
6154 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6155 {
6156   rtx reg, insn;
6157   basic_block bb;
6158   edge tmp;
6159   edge_iterator ei;
6160
6161   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6162      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6163   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6164     return 0;
6165
6166   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6167     return 0;
6168
6169   reg = expr->reaching_reg;
6170   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6171
6172   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6173      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6174      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6175   bb = e->dest;
6176   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6177     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6178       {
6179         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6180         
6181         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6182         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6183           break;
6184       }
6185
6186   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6187      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6188   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6189     {
6190       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6191         {
6192           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6193           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6194         }
6195       insert_insn_start_basic_block (insn, bb);
6196       return 0;
6197     }
6198
6199   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6200      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6201   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6202
6203   insert_insn_on_edge (insn, e);
6204
6205   if (dump_file)
6206     {
6207       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6208                e->src->index, e->dest->index);
6209       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6210       fprintf (dump_file, "\n");
6211     }
6212
6213   return 1;
6214 }
6215
6216 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6217    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6218
6219    This could be rather expensive.  */
6220
6221 static void
6222 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6223 {
6224   edge_iterator *stack, ei;
6225   int sp;
6226   edge act;
6227   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6228   rtx last, insn, note;
6229   rtx mem = smexpr->pattern;
6230
6231   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks);
6232   sp = 0;
6233   ei = ei_start (bb->succs);
6234
6235   sbitmap_zero (visited);
6236
6237   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6238   while (1)
6239     {
6240       if (!act)
6241         {
6242           if (!sp)
6243             {
6244               free (stack);
6245               sbitmap_free (visited);
6246               return;
6247             }
6248           act = ei_edge (stack[--sp]);
6249         }
6250       bb = act->dest;
6251
6252       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6253           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6254         {
6255           if (!ei_end_p (ei))
6256               ei_next (&ei);
6257           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6258           continue;
6259         }
6260       SET_BIT (visited, bb->index);
6261
6262       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6263         {
6264           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6265                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6266                last = XEXP (last, 1))
6267             continue;
6268           last = XEXP (last, 0);
6269         }
6270       else
6271         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6272
6273       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6274         if (INSN_P (insn))
6275           {
6276             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6277             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6278               continue;
6279
6280             if (dump_file)
6281               fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6282                        INSN_UID (insn));
6283             remove_note (insn, note);
6284           }
6285
6286       if (!ei_end_p (ei))
6287         ei_next (&ei);
6288       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6289
6290       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6291         {
6292           if (act)
6293             stack[sp++] = ei;
6294           ei = ei_start (bb->succs);
6295           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6296         }
6297     }
6298 }
6299
6300 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6301
6302 static void
6303 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6304 {
6305   rtx insn, mem, note, set, ptr;
6306
6307   mem = smexpr->pattern;
6308   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6309
6310   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6311     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6312       {
6313         XEXP (ptr, 0) = insn;
6314         break;
6315       }
6316
6317   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement.  */
6318   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6319
6320   /* Emit the insn AFTER all the notes are transferred.
6321      This is cheaper since we avoid df rescanning for the note change.  */
6322   insn = emit_insn_after (insn, del);
6323
6324   if (dump_file)
6325     {
6326       fprintf (dump_file,
6327                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6328       print_inline_rtx (dump_file, del, 6);
6329       fprintf (dump_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6330       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6331       fprintf (dump_file, "\n");
6332     }
6333
6334   delete_insn (del);
6335
6336   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6337      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6338      definition, so drop them.  */
6339   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6340     if (INSN_P (insn))
6341       {
6342         set = single_set (insn);
6343         if (!set)
6344           continue;
6345         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6346           return;
6347         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6348         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6349           continue;
6350
6351         if (dump_file)
6352           fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6353                    INSN_UID (insn));
6354         remove_note (insn, note);
6355       }
6356   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6357 }
6358
6359
6360 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6361    the reaching_reg for later storing.  */
6362
6363 static void
6364 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6365 {
6366   rtx reg, i, del;
6367
6368   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6369     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx_and_attrs (expr->pattern);
6370
6371   reg = expr->reaching_reg;
6372
6373   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6374     {
6375       del = XEXP (i, 0);
6376       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6377         {
6378           /* We know there is only one since we deleted redundant
6379              ones during the available computation.  */
6380           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6381           break;
6382         }
6383     }
6384 }
6385
6386 /* Free memory used by store motion.  */
6387
6388 static void
6389 free_store_memory (void)
6390 {
6391   free_ldst_mems ();
6392
6393   if (ae_gen)
6394     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6395   if (ae_kill)
6396     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6397   if (transp)
6398     sbitmap_vector_free (transp);
6399   if (st_antloc)
6400     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6401   if (pre_insert_map)
6402     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6403   if (pre_delete_map)
6404     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6405   if (reg_set_in_block)
6406     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6407
6408   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6409   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6410 }
6411
6412 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6413    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6414
6415 static void
6416 store_motion (void)
6417 {
6418   basic_block bb;
6419   int x;
6420   struct ls_expr * ptr;
6421   int update_flow = 0;
6422
6423   if (dump_file)
6424     {
6425       fprintf (dump_file, "before store motion\n");
6426       print_rtl (dump_file, get_insns ());
6427     }
6428
6429   init_alias_analysis ();
6430
6431   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6432   num_stores = compute_store_table ();
6433   if (num_stores == 0)
6434     {
6435       htab_delete (pre_ldst_table);
6436       pre_ldst_table = NULL;
6437       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6438       end_alias_analysis ();
6439       return;
6440     }
6441
6442   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6443   build_store_vectors ();
6444   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6445   connect_infinite_loops_to_exit ();
6446
6447   edge_list = pre_edge_rev_lcm (num_stores, transp, ae_gen,
6448                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6449                                 &pre_delete_map);
6450
6451   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6452   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6453     {
6454       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6455          store.  */
6456       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6457         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6458             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6459           break;
6460
6461       if (x >= 0)
6462         {
6463           if (dump_file != NULL)
6464             fprintf (dump_file,
6465                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6466                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6467                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6468           continue;
6469         }
6470                       
6471       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6472
6473       FOR_EACH_BB (bb)
6474         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6475           delete_store (ptr, bb);
6476
6477       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6478         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6479           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6480     }
6481
6482   if (update_flow)
6483     commit_edge_insertions ();
6484
6485   free_store_memory ();
6486   free_edge_list (edge_list);
6487   remove_fake_exit_edges ();
6488   end_alias_analysis ();
6489 }
6490
6491 \f
6492 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6493
6494 static int
6495 bypass_jumps (void)
6496 {
6497   int changed;
6498
6499   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6500      setjmp, so just punt to be safe.  */
6501   if (cfun->calls_setjmp)
6502     return 0;
6503
6504   /* Identify the basic block information for this function, including
6505      successors and predecessors.  */
6506   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6507
6508   if (dump_file)
6509     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6510
6511   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6512   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6513       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6514     return 0;
6515
6516   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6517   bytes_used = 0;
6518
6519   /* We need alias.  */
6520   init_alias_analysis ();
6521
6522   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6523      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6524      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6525      computation.
6526
6527      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6528      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6529      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6530
6531   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6532   compute_sets ();
6533
6534   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6535   alloc_gcse_mem ();
6536   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6537   free_gcse_mem ();
6538
6539   if (dump_file)
6540     {
6541       fprintf (dump_file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6542                current_function_name (), n_basic_blocks);
6543       fprintf (dump_file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6544     }
6545
6546   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6547   free_reg_set_mem ();
6548
6549   /* We are finished with alias.  */
6550   end_alias_analysis ();
6551
6552   return changed;
6553 }
6554
6555 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6556    optimization about to be performed.  */
6557
6558 static bool
6559 is_too_expensive (const char *pass)
6560 {
6561   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6562      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6563      particularly useful.
6564
6565      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6566      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6567      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6568      threshold the number of blocks, uses something with a more
6569      graceful degradation.  */
6570   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6571     {
6572       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6573                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6574                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6575
6576       return true;
6577     }
6578
6579   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6580      storage it's better just to disable the optimization.  */
6581   if ((n_basic_blocks
6582        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6583        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6584     {
6585       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6586                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6587                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6588
6589       return true;
6590     }
6591
6592   return false;
6593 }
6594 \f
6595 static bool
6596 gate_handle_jump_bypass (void)
6597 {
6598   return optimize > 0 && flag_gcse
6599     && dbg_cnt (jump_bypass);
6600 }
6601
6602 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6603 static unsigned int
6604 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6605 {
6606   delete_unreachable_blocks ();
6607   if (bypass_jumps ())
6608     {
6609       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6610       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6611       cleanup_cfg (0);
6612     }
6613   return 0;
6614 }
6615
6616 struct rtl_opt_pass pass_jump_bypass =
6617 {
6618  {
6619   RTL_PASS,
6620   "bypass",                             /* name */
6621   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6622   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6623   NULL,                                 /* sub */
6624   NULL,                                 /* next */
6625   0,                                    /* static_pass_number */
6626   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6627   0,                                    /* properties_required */
6628   0,                                    /* properties_provided */
6629   0,                                    /* properties_destroyed */
6630   0,                                    /* todo_flags_start */
6631   TODO_dump_func |
6632   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow   /* todo_flags_finish */
6633  }
6634 };
6635
6636
6637 static bool
6638 gate_handle_gcse (void)
6639 {
6640   return optimize > 0 && flag_gcse
6641     && dbg_cnt (gcse);
6642 }
6643
6644
6645 static unsigned int
6646 rest_of_handle_gcse (void)
6647 {
6648   int save_csb, save_cfj;
6649   int tem2 = 0, tem;
6650   tem = gcse_main (get_insns ());
6651   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6652   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6653   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6654   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6655   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6656
6657   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6658      by gcse.  */
6659   if (flag_expensive_optimizations)
6660     {
6661       timevar_push (TV_CSE);
6662       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6663       df_finish_pass (false);
6664       purge_all_dead_edges ();
6665       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6666       timevar_pop (TV_CSE);
6667       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6668     }
6669
6670   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6671      things up.  */
6672   if (tem || tem2 == 2)
6673     {
6674       timevar_push (TV_JUMP);
6675       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6676       cleanup_cfg (0);
6677       timevar_pop (TV_JUMP);
6678     }
6679   else if (tem2 == 1)
6680     cleanup_cfg (0);
6681
6682   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6683   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6684   return 0;
6685 }
6686
6687 struct rtl_opt_pass pass_gcse =
6688 {
6689  {
6690   RTL_PASS,
6691   "gcse1",                              /* name */
6692   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6693   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6694   NULL,                                 /* sub */
6695   NULL,                                 /* next */
6696   0,                                    /* static_pass_number */
6697   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6698   0,                                    /* properties_required */
6699   0,                                    /* properties_provided */
6700   0,                                    /* properties_destroyed */
6701   0,                                    /* todo_flags_start */
6702   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
6703   TODO_dump_func |
6704   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
6705  }
6706 };
6707
6708
6709 #include "gt-gcse.h"