OSDN Git Service

ab827eadc578a8bd52aaaa945f20fe80d8a388a0
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-into-ssa.c
1 /* Rewrite a program in Normal form into SSA.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2007, 2008, 2009
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License 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 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "langhooks.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "output.h"
34 #include "expr.h"
35 #include "function.h"
36 #include "diagnostic.h"
37 #include "bitmap.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "gimple.h"
40 #include "tree-inline.h"
41 #include "varray.h"
42 #include "timevar.h"
43 #include "hashtab.h"
44 #include "tree-dump.h"
45 #include "tree-pass.h"
46 #include "cfgloop.h"
47 #include "domwalk.h"
48 #include "ggc.h"
49 #include "params.h"
50 #include "vecprim.h"
51
52
53 /* This file builds the SSA form for a function as described in:
54    R. Cytron, J. Ferrante, B. Rosen, M. Wegman, and K. Zadeck. Efficiently
55    Computing Static Single Assignment Form and the Control Dependence
56    Graph. ACM Transactions on Programming Languages and Systems,
57    13(4):451-490, October 1991.  */
58
59 /* Structure to map a variable VAR to the set of blocks that contain
60    definitions for VAR.  */
61 struct def_blocks_d
62 {
63   /* The variable.  */
64   tree var;
65
66   /* Blocks that contain definitions of VAR.  Bit I will be set if the
67      Ith block contains a definition of VAR.  */
68   bitmap def_blocks;
69
70   /* Blocks that contain a PHI node for VAR.  */
71   bitmap phi_blocks;
72
73   /* Blocks where VAR is live-on-entry.  Similar semantics as
74      DEF_BLOCKS.  */
75   bitmap livein_blocks;
76 };
77
78
79 /* Each entry in DEF_BLOCKS contains an element of type STRUCT
80    DEF_BLOCKS_D, mapping a variable VAR to a bitmap describing all the
81    basic blocks where VAR is defined (assigned a new value).  It also
82    contains a bitmap of all the blocks where VAR is live-on-entry
83    (i.e., there is a use of VAR in block B without a preceding
84    definition in B).  The live-on-entry information is used when
85    computing PHI pruning heuristics.  */
86 static htab_t def_blocks;
87
88 /* Stack of trees used to restore the global currdefs to its original
89    state after completing rewriting of a block and its dominator
90    children.  Its elements have the following properties:
91
92    - An SSA_NAME (N) indicates that the current definition of the
93      underlying variable should be set to the given SSA_NAME.  If the
94      symbol associated with the SSA_NAME is not a GIMPLE register, the
95      next slot in the stack must be a _DECL node (SYM).  In this case,
96      the name N in the previous slot is the current reaching
97      definition for SYM.
98
99    - A _DECL node indicates that the underlying variable has no
100      current definition.
101
102    - A NULL node at the top entry is used to mark the last slot
103      associated with the current block.  */
104 static VEC(tree,heap) *block_defs_stack;
105
106
107 /* Set of existing SSA names being replaced by update_ssa.  */
108 static sbitmap old_ssa_names;
109
110 /* Set of new SSA names being added by update_ssa.  Note that both
111    NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES are dense bitmaps because most of
112    the operations done on them are presence tests.  */
113 static sbitmap new_ssa_names;
114
115 sbitmap interesting_blocks;
116
117 /* Set of SSA names that have been marked to be released after they
118    were registered in the replacement table.  They will be finally
119    released after we finish updating the SSA web.  */
120 static bitmap names_to_release;
121
122 static VEC(gimple_vec, heap) *phis_to_rewrite;
123
124 /* The bitmap of non-NULL elements of PHIS_TO_REWRITE.  */
125 static bitmap blocks_with_phis_to_rewrite;
126
127 /* Growth factor for NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES.  These sets need
128    to grow as the callers to register_new_name_mapping will typically
129    create new names on the fly.  FIXME.  Currently set to 1/3 to avoid
130    frequent reallocations but still need to find a reasonable growth
131    strategy.  */
132 #define NAME_SETS_GROWTH_FACTOR (MAX (3, num_ssa_names / 3))
133
134 /* Tuple used to represent replacement mappings.  */
135 struct repl_map_d
136 {
137   tree name;
138   bitmap set;
139 };
140
141
142 /* NEW -> OLD_SET replacement table.  If we are replacing several
143    existing SSA names O_1, O_2, ..., O_j with a new name N_i,
144    then REPL_TBL[N_i] = { O_1, O_2, ..., O_j }.  */
145 static htab_t repl_tbl;
146
147 /* The function the SSA updating data structures have been initialized for.
148    NULL if they need to be initialized by register_new_name_mapping.  */
149 static struct function *update_ssa_initialized_fn = NULL;
150
151 /* Statistics kept by update_ssa to use in the virtual mapping
152    heuristic.  If the number of virtual mappings is beyond certain
153    threshold, the updater will switch from using the mappings into
154    renaming the virtual symbols from scratch.  In some cases, the
155    large number of name mappings for virtual names causes significant
156    slowdowns in the PHI insertion code.  */
157 struct update_ssa_stats_d
158 {
159   unsigned num_virtual_mappings;
160   unsigned num_total_mappings;
161   bitmap virtual_symbols;
162   unsigned num_virtual_symbols;
163 };
164 static struct update_ssa_stats_d update_ssa_stats;
165
166 /* Global data to attach to the main dominator walk structure.  */
167 struct mark_def_sites_global_data
168 {
169   /* This bitmap contains the variables which are set before they
170      are used in a basic block.  */
171   bitmap kills;
172 };
173
174
175 /* Information stored for SSA names.  */
176 struct ssa_name_info
177 {
178   /* The current reaching definition replacing this SSA name.  */
179   tree current_def;
180
181   /* This field indicates whether or not the variable may need PHI nodes.
182      See the enum's definition for more detailed information about the
183      states.  */
184   ENUM_BITFIELD (need_phi_state) need_phi_state : 2;
185
186   /* Age of this record (so that info_for_ssa_name table can be cleared
187      quickly); if AGE < CURRENT_INFO_FOR_SSA_NAME_AGE, then the fields
188      are assumed to be null.  */
189   unsigned age;
190 };
191
192 /* The information associated with names.  */
193 typedef struct ssa_name_info *ssa_name_info_p;
194 DEF_VEC_P (ssa_name_info_p);
195 DEF_VEC_ALLOC_P (ssa_name_info_p, heap);
196
197 static VEC(ssa_name_info_p, heap) *info_for_ssa_name;
198 static unsigned current_info_for_ssa_name_age;
199
200 /* The set of blocks affected by update_ssa.  */
201 static bitmap blocks_to_update;
202
203 /* The main entry point to the SSA renamer (rewrite_blocks) may be
204    called several times to do different, but related, tasks.
205    Initially, we need it to rename the whole program into SSA form.
206    At other times, we may need it to only rename into SSA newly
207    exposed symbols.  Finally, we can also call it to incrementally fix
208    an already built SSA web.  */
209 enum rewrite_mode {
210     /* Convert the whole function into SSA form.  */
211     REWRITE_ALL,
212
213     /* Incrementally update the SSA web by replacing existing SSA
214        names with new ones.  See update_ssa for details.  */
215     REWRITE_UPDATE
216 };
217
218
219
220
221 /* Prototypes for debugging functions.  */
222 extern void dump_tree_ssa (FILE *);
223 extern void debug_tree_ssa (void);
224 extern void debug_def_blocks (void);
225 extern void dump_tree_ssa_stats (FILE *);
226 extern void debug_tree_ssa_stats (void);
227 extern void dump_update_ssa (FILE *);
228 extern void debug_update_ssa (void);
229 extern void dump_names_replaced_by (FILE *, tree);
230 extern void debug_names_replaced_by (tree);
231 extern void dump_def_blocks (FILE *);
232 extern void debug_def_blocks (void);
233 extern void dump_defs_stack (FILE *, int);
234 extern void debug_defs_stack (int);
235 extern void dump_currdefs (FILE *);
236 extern void debug_currdefs (void);
237
238 /* Return true if STMT needs to be rewritten.  When renaming a subset
239    of the variables, not all statements will be processed.  This is
240    decided in mark_def_sites.  */
241
242 static inline bool
243 rewrite_uses_p (gimple stmt)
244 {
245   return gimple_visited_p (stmt);
246 }
247
248
249 /* Set the rewrite marker on STMT to the value given by REWRITE_P.  */
250
251 static inline void
252 set_rewrite_uses (gimple stmt, bool rewrite_p)
253 {
254   gimple_set_visited (stmt, rewrite_p);
255 }
256
257
258 /* Return true if the DEFs created by statement STMT should be
259    registered when marking new definition sites.  This is slightly
260    different than rewrite_uses_p: it's used by update_ssa to
261    distinguish statements that need to have both uses and defs
262    processed from those that only need to have their defs processed.
263    Statements that define new SSA names only need to have their defs
264    registered, but they don't need to have their uses renamed.  */
265
266 static inline bool
267 register_defs_p (gimple stmt)
268 {
269   return gimple_plf (stmt, GF_PLF_1) != 0;
270 }
271
272
273 /* If REGISTER_DEFS_P is true, mark STMT to have its DEFs registered.  */
274
275 static inline void
276 set_register_defs (gimple stmt, bool register_defs_p)
277 {
278   gimple_set_plf (stmt, GF_PLF_1, register_defs_p);
279 }
280
281
282 /* Get the information associated with NAME.  */
283
284 static inline ssa_name_info_p
285 get_ssa_name_ann (tree name)
286 {
287   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (name);
288   unsigned len = VEC_length (ssa_name_info_p, info_for_ssa_name);
289   struct ssa_name_info *info;
290
291   if (ver >= len)
292     {
293       unsigned new_len = num_ssa_names;
294
295       VEC_reserve (ssa_name_info_p, heap, info_for_ssa_name, new_len);
296       while (len++ < new_len)
297         {
298           struct ssa_name_info *info = XCNEW (struct ssa_name_info);
299           info->age = current_info_for_ssa_name_age;
300           VEC_quick_push (ssa_name_info_p, info_for_ssa_name, info);
301         }
302     }
303
304   info = VEC_index (ssa_name_info_p, info_for_ssa_name, ver);
305   if (info->age < current_info_for_ssa_name_age)
306     {
307       info->need_phi_state = NEED_PHI_STATE_UNKNOWN;
308       info->current_def = NULL_TREE;
309       info->age = current_info_for_ssa_name_age;
310     }
311
312   return info;
313 }
314
315
316 /* Clears info for SSA names.  */
317
318 static void
319 clear_ssa_name_info (void)
320 {
321   current_info_for_ssa_name_age++;
322 }
323
324
325 /* Get phi_state field for VAR.  */
326
327 static inline enum need_phi_state
328 get_phi_state (tree var)
329 {
330   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
331     return get_ssa_name_ann (var)->need_phi_state;
332   else
333     return var_ann (var)->need_phi_state;
334 }
335
336
337 /* Sets phi_state field for VAR to STATE.  */
338
339 static inline void
340 set_phi_state (tree var, enum need_phi_state state)
341 {
342   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
343     get_ssa_name_ann (var)->need_phi_state = state;
344   else
345     var_ann (var)->need_phi_state = state;
346 }
347
348
349 /* Return the current definition for VAR.  */
350
351 tree
352 get_current_def (tree var)
353 {
354   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
355     return get_ssa_name_ann (var)->current_def;
356   else
357     return var_ann (var)->current_def;
358 }
359
360
361 /* Sets current definition of VAR to DEF.  */
362
363 void
364 set_current_def (tree var, tree def)
365 {
366   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
367     get_ssa_name_ann (var)->current_def = def;
368   else
369     var_ann (var)->current_def = def;
370 }
371
372
373 /* Compute global livein information given the set of blocks where
374    an object is locally live at the start of the block (LIVEIN)
375    and the set of blocks where the object is defined (DEF_BLOCKS).
376
377    Note: This routine augments the existing local livein information
378    to include global livein (i.e., it modifies the underlying bitmap
379    for LIVEIN).  */
380
381 void
382 compute_global_livein (bitmap livein ATTRIBUTE_UNUSED, bitmap def_blocks ATTRIBUTE_UNUSED)
383 {
384   basic_block bb, *worklist, *tos;
385   unsigned i;
386   bitmap_iterator bi;
387
388   tos = worklist
389     = (basic_block *) xmalloc (sizeof (basic_block) * (last_basic_block + 1));
390
391   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (livein, 0, i, bi)
392     *tos++ = BASIC_BLOCK (i);
393
394   /* Iterate until the worklist is empty.  */
395   while (tos != worklist)
396     {
397       edge e;
398       edge_iterator ei;
399
400       /* Pull a block off the worklist.  */
401       bb = *--tos;
402
403       /* For each predecessor block.  */
404       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
405         {
406           basic_block pred = e->src;
407           int pred_index = pred->index;
408
409           /* None of this is necessary for the entry block.  */
410           if (pred != ENTRY_BLOCK_PTR
411               && ! bitmap_bit_p (livein, pred_index)
412               && ! bitmap_bit_p (def_blocks, pred_index))
413             {
414               *tos++ = pred;
415               bitmap_set_bit (livein, pred_index);
416             }
417         }
418     }
419
420   free (worklist);
421 }
422
423
424 /* Cleans up the REWRITE_THIS_STMT and REGISTER_DEFS_IN_THIS_STMT flags for
425    all statements in basic block BB.  */
426
427 static void
428 initialize_flags_in_bb (basic_block bb)
429 {
430   gimple stmt;
431   gimple_stmt_iterator gsi;
432
433   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
434     {
435       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
436       set_rewrite_uses (phi, false);
437       set_register_defs (phi, false);
438     }
439
440   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
441     {
442       stmt = gsi_stmt (gsi);
443
444       /* We are going to use the operand cache API, such as
445          SET_USE, SET_DEF, and FOR_EACH_IMM_USE_FAST.  The operand
446          cache for each statement should be up-to-date.  */
447       gcc_assert (!gimple_modified_p (stmt));
448       set_rewrite_uses (stmt, false);
449       set_register_defs (stmt, false);
450     }
451 }
452
453 /* Mark block BB as interesting for update_ssa.  */
454
455 static void
456 mark_block_for_update (basic_block bb)
457 {
458   gcc_assert (blocks_to_update != NULL);
459   if (bitmap_bit_p (blocks_to_update, bb->index))
460     return;
461   bitmap_set_bit (blocks_to_update, bb->index);
462   initialize_flags_in_bb (bb);
463 }
464
465 /* Return the set of blocks where variable VAR is defined and the blocks
466    where VAR is live on entry (livein).  If no entry is found in
467    DEF_BLOCKS, a new one is created and returned.  */
468
469 static inline struct def_blocks_d *
470 get_def_blocks_for (tree var)
471 {
472   struct def_blocks_d db, *db_p;
473   void **slot;
474
475   db.var = var;
476   slot = htab_find_slot (def_blocks, (void *) &db, INSERT);
477   if (*slot == NULL)
478     {
479       db_p = XNEW (struct def_blocks_d);
480       db_p->var = var;
481       db_p->def_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
482       db_p->phi_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
483       db_p->livein_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
484       *slot = (void *) db_p;
485     }
486   else
487     db_p = (struct def_blocks_d *) *slot;
488
489   return db_p;
490 }
491
492
493 /* Mark block BB as the definition site for variable VAR.  PHI_P is true if
494    VAR is defined by a PHI node.  */
495
496 static void
497 set_def_block (tree var, basic_block bb, bool phi_p)
498 {
499   struct def_blocks_d *db_p;
500   enum need_phi_state state;
501
502   state = get_phi_state (var);
503   db_p = get_def_blocks_for (var);
504
505   /* Set the bit corresponding to the block where VAR is defined.  */
506   bitmap_set_bit (db_p->def_blocks, bb->index);
507   if (phi_p)
508     bitmap_set_bit (db_p->phi_blocks, bb->index);
509
510   /* Keep track of whether or not we may need to insert PHI nodes.
511
512      If we are in the UNKNOWN state, then this is the first definition
513      of VAR.  Additionally, we have not seen any uses of VAR yet, so
514      we do not need a PHI node for this variable at this time (i.e.,
515      transition to NEED_PHI_STATE_NO).
516
517      If we are in any other state, then we either have multiple definitions
518      of this variable occurring in different blocks or we saw a use of the
519      variable which was not dominated by the block containing the
520      definition(s).  In this case we may need a PHI node, so enter
521      state NEED_PHI_STATE_MAYBE.  */
522   if (state == NEED_PHI_STATE_UNKNOWN)
523     set_phi_state (var, NEED_PHI_STATE_NO);
524   else
525     set_phi_state (var, NEED_PHI_STATE_MAYBE);
526 }
527
528
529 /* Mark block BB as having VAR live at the entry to BB.  */
530
531 static void
532 set_livein_block (tree var, basic_block bb)
533 {
534   struct def_blocks_d *db_p;
535   enum need_phi_state state = get_phi_state (var);
536
537   db_p = get_def_blocks_for (var);
538
539   /* Set the bit corresponding to the block where VAR is live in.  */
540   bitmap_set_bit (db_p->livein_blocks, bb->index);
541
542   /* Keep track of whether or not we may need to insert PHI nodes.
543
544      If we reach here in NEED_PHI_STATE_NO, see if this use is dominated
545      by the single block containing the definition(s) of this variable.  If
546      it is, then we remain in NEED_PHI_STATE_NO, otherwise we transition to
547      NEED_PHI_STATE_MAYBE.  */
548   if (state == NEED_PHI_STATE_NO)
549     {
550       int def_block_index = bitmap_first_set_bit (db_p->def_blocks);
551
552       if (def_block_index == -1
553           || ! dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb,
554                                BASIC_BLOCK (def_block_index)))
555         set_phi_state (var, NEED_PHI_STATE_MAYBE);
556     }
557   else
558     set_phi_state (var, NEED_PHI_STATE_MAYBE);
559 }
560
561
562 /* Return true if symbol SYM is marked for renaming.  */
563
564 static inline bool
565 symbol_marked_for_renaming (tree sym)
566 {
567   return bitmap_bit_p (SYMS_TO_RENAME (cfun), DECL_UID (sym));
568 }
569
570
571 /* Return true if NAME is in OLD_SSA_NAMES.  */
572
573 static inline bool
574 is_old_name (tree name)
575 {
576   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (name);
577   if (!new_ssa_names)
578     return false;
579   return ver < new_ssa_names->n_bits && TEST_BIT (old_ssa_names, ver);
580 }
581
582
583 /* Return true if NAME is in NEW_SSA_NAMES.  */
584
585 static inline bool
586 is_new_name (tree name)
587 {
588   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (name);
589   if (!new_ssa_names)
590     return false;
591   return ver < new_ssa_names->n_bits && TEST_BIT (new_ssa_names, ver);
592 }
593
594
595 /* Hashing and equality functions for REPL_TBL.  */
596
597 static hashval_t
598 repl_map_hash (const void *p)
599 {
600   return htab_hash_pointer ((const void *)((const struct repl_map_d *)p)->name);
601 }
602
603 static int
604 repl_map_eq (const void *p1, const void *p2)
605 {
606   return ((const struct repl_map_d *)p1)->name
607          == ((const struct repl_map_d *)p2)->name;
608 }
609
610 static void
611 repl_map_free (void *p)
612 {
613   BITMAP_FREE (((struct repl_map_d *)p)->set);
614   free (p);
615 }
616
617
618 /* Return the names replaced by NEW_TREE (i.e., REPL_TBL[NEW_TREE].SET).  */
619
620 static inline bitmap
621 names_replaced_by (tree new_tree)
622 {
623   struct repl_map_d m;
624   void **slot;
625
626   m.name = new_tree;
627   slot = htab_find_slot (repl_tbl, (void *) &m, NO_INSERT);
628
629   /* If N was not registered in the replacement table, return NULL.  */
630   if (slot == NULL || *slot == NULL)
631     return NULL;
632
633   return ((struct repl_map_d *) *slot)->set;
634 }
635
636
637 /* Add OLD to REPL_TBL[NEW_TREE].SET.  */
638
639 static inline void
640 add_to_repl_tbl (tree new_tree, tree old)
641 {
642   struct repl_map_d m, *mp;
643   void **slot;
644
645   m.name = new_tree;
646   slot = htab_find_slot (repl_tbl, (void *) &m, INSERT);
647   if (*slot == NULL)
648     {
649       mp = XNEW (struct repl_map_d);
650       mp->name = new_tree;
651       mp->set = BITMAP_ALLOC (NULL);
652       *slot = (void *) mp;
653     }
654   else
655     mp = (struct repl_map_d *) *slot;
656
657   bitmap_set_bit (mp->set, SSA_NAME_VERSION (old));
658 }
659
660
661 /* Add a new mapping NEW_TREE -> OLD REPL_TBL.  Every entry N_i in REPL_TBL
662    represents the set of names O_1 ... O_j replaced by N_i.  This is
663    used by update_ssa and its helpers to introduce new SSA names in an
664    already formed SSA web.  */
665
666 static void
667 add_new_name_mapping (tree new_tree, tree old)
668 {
669   timevar_push (TV_TREE_SSA_INCREMENTAL);
670
671   /* OLD and NEW_TREE must be different SSA names for the same symbol.  */
672   gcc_assert (new_tree != old && SSA_NAME_VAR (new_tree) == SSA_NAME_VAR (old));
673
674   /* If this mapping is for virtual names, we will need to update
675      virtual operands.  If this is a mapping for .MEM, then we gather
676      the symbols associated with each name.  */
677   if (!is_gimple_reg (new_tree))
678     {
679       tree sym;
680
681       update_ssa_stats.num_virtual_mappings++;
682       update_ssa_stats.num_virtual_symbols++;
683
684       /* Keep counts of virtual mappings and symbols to use in the
685          virtual mapping heuristic.  If we have large numbers of
686          virtual mappings for a relatively low number of symbols, it
687          will make more sense to rename the symbols from scratch.
688          Otherwise, the insertion of PHI nodes for each of the old
689          names in these mappings will be very slow.  */
690       sym = SSA_NAME_VAR (new_tree);
691       bitmap_set_bit (update_ssa_stats.virtual_symbols, DECL_UID (sym));
692     }
693
694   /* We may need to grow NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES because our
695      caller may have created new names since the set was created.  */
696   if (new_ssa_names->n_bits <= num_ssa_names - 1)
697     {
698       unsigned int new_sz = num_ssa_names + NAME_SETS_GROWTH_FACTOR;
699       new_ssa_names = sbitmap_resize (new_ssa_names, new_sz, 0);
700       old_ssa_names = sbitmap_resize (old_ssa_names, new_sz, 0);
701     }
702
703   /* Update the REPL_TBL table.  */
704   add_to_repl_tbl (new_tree, old);
705
706   /* If OLD had already been registered as a new name, then all the
707      names that OLD replaces should also be replaced by NEW_TREE.  */
708   if (is_new_name (old))
709     bitmap_ior_into (names_replaced_by (new_tree), names_replaced_by (old));
710
711   /* Register NEW_TREE and OLD in NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES,
712      respectively.  */
713   SET_BIT (new_ssa_names, SSA_NAME_VERSION (new_tree));
714   SET_BIT (old_ssa_names, SSA_NAME_VERSION (old));
715
716   /* Update mapping counter to use in the virtual mapping heuristic.  */
717   update_ssa_stats.num_total_mappings++;
718
719   timevar_pop (TV_TREE_SSA_INCREMENTAL);
720 }
721
722
723 /* Call back for walk_dominator_tree used to collect definition sites
724    for every variable in the function.  For every statement S in block
725    BB:
726
727    1- Variables defined by S in the DEFS of S are marked in the bitmap
728       KILLS.
729
730    2- If S uses a variable VAR and there is no preceding kill of VAR,
731       then it is marked in the LIVEIN_BLOCKS bitmap associated with VAR.
732
733    This information is used to determine which variables are live
734    across block boundaries to reduce the number of PHI nodes
735    we create.  */
736
737 static void
738 mark_def_sites (basic_block bb, gimple stmt, bitmap kills)
739 {
740   tree def;
741   use_operand_p use_p;
742   ssa_op_iter iter;
743
744   /* Since this is the first time that we rewrite the program into SSA
745      form, force an operand scan on every statement.  */
746   update_stmt (stmt);
747
748   gcc_assert (blocks_to_update == NULL);
749   set_register_defs (stmt, false);
750   set_rewrite_uses (stmt, false);
751
752   /* If a variable is used before being set, then the variable is live
753      across a block boundary, so mark it live-on-entry to BB.  */
754   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
755     {
756       tree sym = USE_FROM_PTR (use_p);
757       gcc_assert (DECL_P (sym));
758       if (!bitmap_bit_p (kills, DECL_UID (sym)))
759         set_livein_block (sym, bb);
760       set_rewrite_uses (stmt, true);
761     }
762   
763   /* Now process the defs.  Mark BB as the definition block and add
764      each def to the set of killed symbols.  */
765   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
766     {
767       gcc_assert (DECL_P (def));
768       set_def_block (def, bb, false);
769       bitmap_set_bit (kills, DECL_UID (def));
770       set_register_defs (stmt, true);
771     }
772
773   /* If we found the statement interesting then also mark the block BB
774      as interesting.  */
775   if (rewrite_uses_p (stmt) || register_defs_p (stmt))
776     SET_BIT (interesting_blocks, bb->index);
777 }
778
779 /* Structure used by prune_unused_phi_nodes to record bounds of the intervals
780    in the dfs numbering of the dominance tree.  */
781
782 struct dom_dfsnum
783 {
784   /* Basic block whose index this entry corresponds to.  */
785   unsigned bb_index;
786
787   /* The dfs number of this node.  */
788   unsigned dfs_num;
789 };
790
791 /* Compares two entries of type struct dom_dfsnum by dfs_num field.  Callback
792    for qsort.  */
793
794 static int
795 cmp_dfsnum (const void *a, const void *b)
796 {
797   const struct dom_dfsnum *const da = (const struct dom_dfsnum *) a;
798   const struct dom_dfsnum *const db = (const struct dom_dfsnum *) b;
799
800   return (int) da->dfs_num - (int) db->dfs_num;
801 }
802
803 /* Among the intervals starting at the N points specified in DEFS, find
804    the one that contains S, and return its bb_index.  */
805
806 static unsigned
807 find_dfsnum_interval (struct dom_dfsnum *defs, unsigned n, unsigned s)
808 {
809   unsigned f = 0, t = n, m;
810
811   while (t > f + 1)
812     {
813       m = (f + t) / 2;
814       if (defs[m].dfs_num <= s)
815         f = m;
816       else
817         t = m;
818     }
819
820   return defs[f].bb_index;
821 }
822
823 /* Clean bits from PHIS for phi nodes whose value cannot be used in USES.
824    KILLS is a bitmap of blocks where the value is defined before any use.  */
825
826 static void
827 prune_unused_phi_nodes (bitmap phis, bitmap kills, bitmap uses)
828 {
829   VEC(int, heap) *worklist;
830   bitmap_iterator bi;
831   unsigned i, b, p, u, top;
832   bitmap live_phis;
833   basic_block def_bb, use_bb;
834   edge e;
835   edge_iterator ei;
836   bitmap to_remove;
837   struct dom_dfsnum *defs;
838   unsigned n_defs, adef;
839
840   if (bitmap_empty_p (uses))
841     {
842       bitmap_clear (phis);
843       return;
844     }
845
846   /* The phi must dominate a use, or an argument of a live phi.  Also, we
847      do not create any phi nodes in def blocks, unless they are also livein.  */
848   to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
849   bitmap_and_compl (to_remove, kills, uses);
850   bitmap_and_compl_into (phis, to_remove);
851   if (bitmap_empty_p (phis))
852     {
853       BITMAP_FREE (to_remove);
854       return;
855     }
856
857   /* We want to remove the unnecessary phi nodes, but we do not want to compute
858      liveness information, as that may be linear in the size of CFG, and if
859      there are lot of different variables to rewrite, this may lead to quadratic
860      behavior.
861
862      Instead, we basically emulate standard dce.  We put all uses to worklist,
863      then for each of them find the nearest def that dominates them.  If this
864      def is a phi node, we mark it live, and if it was not live before, we
865      add the predecessors of its basic block to the worklist.
866    
867      To quickly locate the nearest def that dominates use, we use dfs numbering
868      of the dominance tree (that is already available in order to speed up
869      queries).  For each def, we have the interval given by the dfs number on
870      entry to and on exit from the corresponding subtree in the dominance tree.
871      The nearest dominator for a given use is the smallest of these intervals
872      that contains entry and exit dfs numbers for the basic block with the use.
873      If we store the bounds for all the uses to an array and sort it, we can
874      locate the nearest dominating def in logarithmic time by binary search.*/
875   bitmap_ior (to_remove, kills, phis);
876   n_defs = bitmap_count_bits (to_remove);
877   defs = XNEWVEC (struct dom_dfsnum, 2 * n_defs + 1);
878   defs[0].bb_index = 1;
879   defs[0].dfs_num = 0;
880   adef = 1;
881   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (to_remove, 0, i, bi)
882     {
883       def_bb = BASIC_BLOCK (i);
884       defs[adef].bb_index = i;
885       defs[adef].dfs_num = bb_dom_dfs_in (CDI_DOMINATORS, def_bb);
886       defs[adef + 1].bb_index = i;
887       defs[adef + 1].dfs_num = bb_dom_dfs_out (CDI_DOMINATORS, def_bb);
888       adef += 2;
889     }
890   BITMAP_FREE (to_remove);
891   gcc_assert (adef == 2 * n_defs + 1);
892   qsort (defs, adef, sizeof (struct dom_dfsnum), cmp_dfsnum);
893   gcc_assert (defs[0].bb_index == 1);
894
895   /* Now each DEFS entry contains the number of the basic block to that the
896      dfs number corresponds.  Change them to the number of basic block that
897      corresponds to the interval following the dfs number.  Also, for the
898      dfs_out numbers, increase the dfs number by one (so that it corresponds
899      to the start of the following interval, not to the end of the current
900      one).  We use WORKLIST as a stack.  */
901   worklist = VEC_alloc (int, heap, n_defs + 1);
902   VEC_quick_push (int, worklist, 1);
903   top = 1;
904   n_defs = 1;
905   for (i = 1; i < adef; i++)
906     {
907       b = defs[i].bb_index;
908       if (b == top)
909         {
910           /* This is a closing element.  Interval corresponding to the top
911              of the stack after removing it follows.  */
912           VEC_pop (int, worklist);
913           top = VEC_index (int, worklist, VEC_length (int, worklist) - 1);
914           defs[n_defs].bb_index = top;
915           defs[n_defs].dfs_num = defs[i].dfs_num + 1;
916         }
917       else
918         {
919           /* Opening element.  Nothing to do, just push it to the stack and move
920              it to the correct position.  */
921           defs[n_defs].bb_index = defs[i].bb_index;
922           defs[n_defs].dfs_num = defs[i].dfs_num;
923           VEC_quick_push (int, worklist, b);
924           top = b;
925         }
926
927       /* If this interval starts at the same point as the previous one, cancel
928          the previous one.  */
929       if (defs[n_defs].dfs_num == defs[n_defs - 1].dfs_num)
930         defs[n_defs - 1].bb_index = defs[n_defs].bb_index;
931       else
932         n_defs++;
933     }
934   VEC_pop (int, worklist);
935   gcc_assert (VEC_empty (int, worklist));
936
937   /* Now process the uses.  */
938   live_phis = BITMAP_ALLOC (NULL);
939   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (uses, 0, i, bi)
940     {
941       VEC_safe_push (int, heap, worklist, i);
942     }
943
944   while (!VEC_empty (int, worklist))
945     {
946       b = VEC_pop (int, worklist);
947       if (b == ENTRY_BLOCK)
948         continue;
949
950       /* If there is a phi node in USE_BB, it is made live.  Otherwise,
951          find the def that dominates the immediate dominator of USE_BB
952          (the kill in USE_BB does not dominate the use).  */
953       if (bitmap_bit_p (phis, b))
954         p = b;
955       else
956         {
957           use_bb = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, BASIC_BLOCK (b));
958           p = find_dfsnum_interval (defs, n_defs,
959                                     bb_dom_dfs_in (CDI_DOMINATORS, use_bb));
960           if (!bitmap_bit_p (phis, p))
961             continue;
962         }
963
964       /* If the phi node is already live, there is nothing to do.  */
965       if (bitmap_bit_p (live_phis, p))
966         continue;
967
968       /* Mark the phi as live, and add the new uses to the worklist.  */
969       bitmap_set_bit (live_phis, p);
970       def_bb = BASIC_BLOCK (p);
971       FOR_EACH_EDGE (e, ei, def_bb->preds)
972         {
973           u = e->src->index;
974           if (bitmap_bit_p (uses, u))
975             continue;
976
977           /* In case there is a kill directly in the use block, do not record
978              the use (this is also necessary for correctness, as we assume that
979              uses dominated by a def directly in their block have been filtered
980              out before).  */
981           if (bitmap_bit_p (kills, u))
982             continue;
983
984           bitmap_set_bit (uses, u);
985           VEC_safe_push (int, heap, worklist, u);
986         }
987     }
988
989   VEC_free (int, heap, worklist);
990   bitmap_copy (phis, live_phis);
991   BITMAP_FREE (live_phis);
992   free (defs);
993 }
994
995 /* Return the set of blocks where variable VAR is defined and the blocks
996    where VAR is live on entry (livein).  Return NULL, if no entry is
997    found in DEF_BLOCKS.  */
998
999 static inline struct def_blocks_d *
1000 find_def_blocks_for (tree var)
1001 {
1002   struct def_blocks_d dm;
1003   dm.var = var;
1004   return (struct def_blocks_d *) htab_find (def_blocks, &dm);
1005 }
1006
1007
1008 /* Retrieve or create a default definition for symbol SYM.  */
1009
1010 static inline tree
1011 get_default_def_for (tree sym)
1012 {
1013   tree ddef = gimple_default_def (cfun, sym);
1014
1015   if (ddef == NULL_TREE)
1016     {
1017       ddef = make_ssa_name (sym, gimple_build_nop ());
1018       set_default_def (sym, ddef);
1019     }
1020
1021   return ddef;
1022 }
1023
1024
1025 /* Marks phi node PHI in basic block BB for rewrite.  */
1026
1027 static void
1028 mark_phi_for_rewrite (basic_block bb, gimple phi)
1029 {
1030   gimple_vec phis;
1031   unsigned i, idx = bb->index;
1032
1033   if (rewrite_uses_p (phi))
1034     return;
1035
1036   set_rewrite_uses (phi, true);
1037
1038   if (!blocks_with_phis_to_rewrite)
1039     return;
1040
1041   bitmap_set_bit (blocks_with_phis_to_rewrite, idx);
1042   VEC_reserve (gimple_vec, heap, phis_to_rewrite, last_basic_block + 1);
1043   for (i = VEC_length (gimple_vec, phis_to_rewrite); i <= idx; i++)
1044     VEC_quick_push (gimple_vec, phis_to_rewrite, NULL);
1045
1046   phis = VEC_index (gimple_vec, phis_to_rewrite, idx);
1047   if (!phis)
1048     phis = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
1049
1050   VEC_safe_push (gimple, heap, phis, phi);
1051   VEC_replace (gimple_vec, phis_to_rewrite, idx, phis);
1052 }
1053
1054
1055 /* Insert PHI nodes for variable VAR using the iterated dominance
1056    frontier given in PHI_INSERTION_POINTS.  If UPDATE_P is true, this
1057    function assumes that the caller is incrementally updating the
1058    existing SSA form, in which case VAR may be an SSA name instead of
1059    a symbol.
1060
1061    PHI_INSERTION_POINTS is updated to reflect nodes that already had a
1062    PHI node for VAR.  On exit, only the nodes that received a PHI node
1063    for VAR will be present in PHI_INSERTION_POINTS.  */
1064
1065 static void
1066 insert_phi_nodes_for (tree var, bitmap phi_insertion_points, bool update_p)
1067 {
1068   unsigned bb_index;
1069   edge e;
1070   gimple phi;
1071   basic_block bb;
1072   bitmap_iterator bi;
1073   struct def_blocks_d *def_map;
1074
1075   def_map = find_def_blocks_for (var);
1076   gcc_assert (def_map);
1077
1078   /* Remove the blocks where we already have PHI nodes for VAR.  */
1079   bitmap_and_compl_into (phi_insertion_points, def_map->phi_blocks);
1080
1081   /* Remove obviously useless phi nodes.  */
1082   prune_unused_phi_nodes (phi_insertion_points, def_map->def_blocks,
1083                           def_map->livein_blocks);
1084
1085   /* And insert the PHI nodes.  */
1086   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (phi_insertion_points, 0, bb_index, bi)
1087     {
1088       bb = BASIC_BLOCK (bb_index);
1089       if (update_p)
1090         mark_block_for_update (bb);
1091
1092       phi = NULL;
1093
1094       if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
1095         {
1096           /* If we are rewriting SSA names, create the LHS of the PHI
1097              node by duplicating VAR.  This is useful in the case of
1098              pointers, to also duplicate pointer attributes (alias
1099              information, in particular).  */
1100           edge_iterator ei;
1101           tree new_lhs;
1102
1103           gcc_assert (update_p);
1104           phi = create_phi_node (var, bb);
1105
1106           new_lhs = duplicate_ssa_name (var, phi);
1107           gimple_phi_set_result (phi, new_lhs);
1108           add_new_name_mapping (new_lhs, var);
1109
1110           /* Add VAR to every argument slot of PHI.  We need VAR in
1111              every argument so that rewrite_update_phi_arguments knows
1112              which name is this PHI node replacing.  If VAR is a
1113              symbol marked for renaming, this is not necessary, the
1114              renamer will use the symbol on the LHS to get its
1115              reaching definition.  */
1116           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1117             add_phi_arg (phi, var, e);
1118         }
1119       else
1120         {
1121           gcc_assert (DECL_P (var));
1122           phi = create_phi_node (var, bb);
1123         }
1124
1125       /* Mark this PHI node as interesting for update_ssa.  */
1126       set_register_defs (phi, true);
1127       mark_phi_for_rewrite (bb, phi);
1128     }
1129 }
1130
1131
1132 /* Insert PHI nodes at the dominance frontier of blocks with variable
1133    definitions.  DFS contains the dominance frontier information for
1134    the flowgraph.  */
1135
1136 static void
1137 insert_phi_nodes (bitmap *dfs)
1138 {
1139   referenced_var_iterator rvi;
1140   tree var;
1141
1142   timevar_push (TV_TREE_INSERT_PHI_NODES);
1143   
1144   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1145     {
1146       struct def_blocks_d *def_map;
1147       bitmap idf;
1148
1149       def_map = find_def_blocks_for (var);
1150       if (def_map == NULL)
1151         continue;
1152
1153       if (get_phi_state (var) != NEED_PHI_STATE_NO)
1154         {
1155           idf = compute_idf (def_map->def_blocks, dfs);
1156           insert_phi_nodes_for (var, idf, false);
1157           BITMAP_FREE (idf);
1158         }
1159     }
1160
1161   timevar_pop (TV_TREE_INSERT_PHI_NODES);
1162 }
1163
1164
1165 /* Push SYM's current reaching definition into BLOCK_DEFS_STACK and
1166    register DEF (an SSA_NAME) to be a new definition for SYM.  */
1167
1168 static void
1169 register_new_def (tree def, tree sym)
1170 {
1171   tree currdef;
1172    
1173   /* If this variable is set in a single basic block and all uses are
1174      dominated by the set(s) in that single basic block, then there is
1175      no reason to record anything for this variable in the block local
1176      definition stacks.  Doing so just wastes time and memory.
1177
1178      This is the same test to prune the set of variables which may
1179      need PHI nodes.  So we just use that information since it's already
1180      computed and available for us to use.  */
1181   if (get_phi_state (sym) == NEED_PHI_STATE_NO)
1182     {
1183       set_current_def (sym, def);
1184       return;
1185     }
1186
1187   currdef = get_current_def (sym);
1188
1189   /* If SYM is not a GIMPLE register, then CURRDEF may be a name whose
1190      SSA_NAME_VAR is not necessarily SYM.  In this case, also push SYM
1191      in the stack so that we know which symbol is being defined by
1192      this SSA name when we unwind the stack.  */
1193   if (currdef && !is_gimple_reg (sym))
1194     VEC_safe_push (tree, heap, block_defs_stack, sym);
1195
1196   /* Push the current reaching definition into BLOCK_DEFS_STACK.  This
1197      stack is later used by the dominator tree callbacks to restore
1198      the reaching definitions for all the variables defined in the
1199      block after a recursive visit to all its immediately dominated
1200      blocks.  If there is no current reaching definition, then just
1201      record the underlying _DECL node.  */
1202   VEC_safe_push (tree, heap, block_defs_stack, currdef ? currdef : sym);
1203
1204   /* Set the current reaching definition for SYM to be DEF.  */
1205   set_current_def (sym, def);
1206 }
1207
1208
1209 /* Perform a depth-first traversal of the dominator tree looking for
1210    variables to rename.  BB is the block where to start searching.
1211    Renaming is a five step process:
1212
1213    1- Every definition made by PHI nodes at the start of the blocks is
1214       registered as the current definition for the corresponding variable.
1215
1216    2- Every statement in BB is rewritten.  USE and VUSE operands are
1217       rewritten with their corresponding reaching definition.  DEF and
1218       VDEF targets are registered as new definitions.
1219       
1220    3- All the PHI nodes in successor blocks of BB are visited.  The
1221       argument corresponding to BB is replaced with its current reaching
1222       definition.
1223
1224    4- Recursively rewrite every dominator child block of BB.
1225
1226    5- Restore (in reverse order) the current reaching definition for every
1227       new definition introduced in this block.  This is done so that when
1228       we return from the recursive call, all the current reaching
1229       definitions are restored to the names that were valid in the
1230       dominator parent of BB.  */
1231
1232 /* Return the current definition for variable VAR.  If none is found,
1233    create a new SSA name to act as the zeroth definition for VAR.  */
1234
1235 static tree
1236 get_reaching_def (tree var)
1237 {
1238   tree currdef;
1239   
1240   /* Lookup the current reaching definition for VAR.  */
1241   currdef = get_current_def (var);
1242
1243   /* If there is no reaching definition for VAR, create and register a
1244      default definition for it (if needed).  */
1245   if (currdef == NULL_TREE)
1246     {
1247       tree sym = DECL_P (var) ? var : SSA_NAME_VAR (var);
1248       currdef = get_default_def_for (sym);
1249       set_current_def (var, currdef);
1250     }
1251
1252   /* Return the current reaching definition for VAR, or the default
1253      definition, if we had to create one.  */
1254   return currdef;
1255 }
1256
1257
1258 /* SSA Rewriting Step 2.  Rewrite every variable used in each statement in
1259    the block with its immediate reaching definitions.  Update the current
1260    definition of a variable when a new real or virtual definition is found.  */
1261
1262 static void
1263 rewrite_stmt (gimple stmt)
1264 {
1265   use_operand_p use_p;
1266   def_operand_p def_p;
1267   ssa_op_iter iter;
1268
1269   /* If mark_def_sites decided that we don't need to rewrite this
1270      statement, ignore it.  */
1271   gcc_assert (blocks_to_update == NULL);
1272   if (!rewrite_uses_p (stmt) && !register_defs_p (stmt))
1273     return;
1274
1275   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1276     {
1277       fprintf (dump_file, "Renaming statement ");
1278       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1279       fprintf (dump_file, "\n");
1280     }
1281
1282   /* Step 1.  Rewrite USES in the statement.  */
1283   if (rewrite_uses_p (stmt))
1284     FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
1285       {
1286         tree var = USE_FROM_PTR (use_p);
1287         gcc_assert (DECL_P (var));
1288         SET_USE (use_p, get_reaching_def (var));
1289       }
1290
1291   /* Step 2.  Register the statement's DEF operands.  */
1292   if (register_defs_p (stmt))
1293     FOR_EACH_SSA_DEF_OPERAND (def_p, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
1294       {
1295         tree var = DEF_FROM_PTR (def_p);
1296         gcc_assert (DECL_P (var));
1297         SET_DEF (def_p, make_ssa_name (var, stmt));
1298         register_new_def (DEF_FROM_PTR (def_p), var);
1299       }
1300 }
1301
1302
1303 /* SSA Rewriting Step 3.  Visit all the successor blocks of BB looking for
1304    PHI nodes.  For every PHI node found, add a new argument containing the
1305    current reaching definition for the variable and the edge through which
1306    that definition is reaching the PHI node.  */
1307
1308 static void
1309 rewrite_add_phi_arguments (basic_block bb)
1310 {
1311   edge e;
1312   edge_iterator ei;
1313
1314   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1315     {
1316       gimple phi;
1317       gimple_stmt_iterator gsi;
1318
1319       for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi);
1320            gsi_next (&gsi))
1321         {
1322           tree currdef;
1323           phi = gsi_stmt (gsi);
1324           currdef = get_reaching_def (SSA_NAME_VAR (gimple_phi_result (phi)));
1325           add_phi_arg (phi, currdef, e);
1326         }
1327     }
1328 }
1329
1330 /* SSA Rewriting Step 1.  Initialization, create a block local stack
1331    of reaching definitions for new SSA names produced in this block
1332    (BLOCK_DEFS).  Register new definitions for every PHI node in the
1333    block.  */
1334
1335 static void
1336 rewrite_enter_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1337                      basic_block bb)
1338 {
1339   gimple phi;
1340   gimple_stmt_iterator gsi;
1341
1342   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1343     fprintf (dump_file, "\n\nRenaming block #%d\n\n", bb->index);
1344
1345   /* Mark the unwind point for this block.  */
1346   VEC_safe_push (tree, heap, block_defs_stack, NULL_TREE);
1347
1348   /* Step 1.  Register new definitions for every PHI node in the block.
1349      Conceptually, all the PHI nodes are executed in parallel and each PHI
1350      node introduces a new version for the associated variable.  */
1351   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1352     {
1353       tree result;
1354
1355       phi = gsi_stmt (gsi);
1356       result = gimple_phi_result (phi);
1357       gcc_assert (is_gimple_reg (result));
1358       register_new_def (result, SSA_NAME_VAR (result));
1359     }
1360
1361   /* Step 2.  Rewrite every variable used in each statement in the block
1362      with its immediate reaching definitions.  Update the current definition
1363      of a variable when a new real or virtual definition is found.  */
1364   if (TEST_BIT (interesting_blocks, bb->index))
1365     for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1366       rewrite_stmt (gsi_stmt (gsi));
1367
1368   /* Step 3.  Visit all the successor blocks of BB looking for PHI nodes.
1369      For every PHI node found, add a new argument containing the current
1370      reaching definition for the variable and the edge through which that
1371      definition is reaching the PHI node.  */
1372   rewrite_add_phi_arguments (bb);
1373 }
1374
1375
1376
1377 /* Called after visiting all the statements in basic block BB and all
1378    of its dominator children.  Restore CURRDEFS to its original value.  */
1379
1380 static void
1381 rewrite_leave_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1382                      basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED)
1383 {
1384   /* Restore CURRDEFS to its original state.  */
1385   while (VEC_length (tree, block_defs_stack) > 0)
1386     {
1387       tree tmp = VEC_pop (tree, block_defs_stack);
1388       tree saved_def, var;
1389
1390       if (tmp == NULL_TREE)
1391         break;
1392
1393       if (TREE_CODE (tmp) == SSA_NAME)
1394         {
1395           /* If we recorded an SSA_NAME, then make the SSA_NAME the
1396              current definition of its underlying variable.  Note that
1397              if the SSA_NAME is not for a GIMPLE register, the symbol
1398              being defined is stored in the next slot in the stack.
1399              This mechanism is needed because an SSA name for a
1400              non-register symbol may be the definition for more than
1401              one symbol (e.g., SFTs, aliased variables, etc).  */
1402           saved_def = tmp;
1403           var = SSA_NAME_VAR (saved_def);
1404           if (!is_gimple_reg (var))
1405             var = VEC_pop (tree, block_defs_stack);
1406         }
1407       else
1408         {
1409           /* If we recorded anything else, it must have been a _DECL
1410              node and its current reaching definition must have been
1411              NULL.  */
1412           saved_def = NULL;
1413           var = tmp;
1414         }
1415                                                                                 
1416       set_current_def (var, saved_def);
1417     }
1418 }
1419
1420
1421 /* Dump bitmap SET (assumed to contain VAR_DECLs) to FILE.  */
1422
1423 void
1424 dump_decl_set (FILE *file, bitmap set)
1425 {
1426   if (set)
1427     {
1428       bitmap_iterator bi;
1429       unsigned i;
1430
1431       fprintf (file, "{ ");
1432
1433       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
1434         {
1435           print_generic_expr (file, referenced_var (i), 0);
1436           fprintf (file, " ");
1437         }
1438
1439       fprintf (file, "}");
1440     }
1441   else
1442     fprintf (file, "NIL");
1443 }
1444
1445
1446 /* Dump bitmap SET (assumed to contain VAR_DECLs) to FILE.  */
1447
1448 void
1449 debug_decl_set (bitmap set)
1450 {
1451   dump_decl_set (stderr, set);
1452   fprintf (stderr, "\n");
1453 }
1454
1455
1456 /* Dump the renaming stack (block_defs_stack) to FILE.  Traverse the
1457    stack up to a maximum of N levels.  If N is -1, the whole stack is
1458    dumped.  New levels are created when the dominator tree traversal
1459    used for renaming enters a new sub-tree.  */
1460
1461 void
1462 dump_defs_stack (FILE *file, int n)
1463 {
1464   int i, j;
1465
1466   fprintf (file, "\n\nRenaming stack");
1467   if (n > 0)
1468     fprintf (file, " (up to %d levels)", n);
1469   fprintf (file, "\n\n");
1470
1471   i = 1;
1472   fprintf (file, "Level %d (current level)\n", i);
1473   for (j = (int) VEC_length (tree, block_defs_stack) - 1; j >= 0; j--)
1474     {
1475       tree name, var;
1476       
1477       name = VEC_index (tree, block_defs_stack, j);
1478       if (name == NULL_TREE)
1479         {
1480           i++;
1481           if (n > 0 && i > n)
1482             break;
1483           fprintf (file, "\nLevel %d\n", i);
1484           continue;
1485         }
1486
1487       if (DECL_P (name))
1488         {
1489           var = name;
1490           name = NULL_TREE;
1491         }
1492       else
1493         {
1494           var = SSA_NAME_VAR (name);
1495           if (!is_gimple_reg (var))
1496             {
1497               j--;
1498               var = VEC_index (tree, block_defs_stack, j);
1499             }
1500         }
1501
1502       fprintf (file, "    Previous CURRDEF (");
1503       print_generic_expr (file, var, 0);
1504       fprintf (file, ") = ");
1505       if (name)
1506         print_generic_expr (file, name, 0);
1507       else
1508         fprintf (file, "<NIL>");
1509       fprintf (file, "\n");
1510     }
1511 }
1512
1513
1514 /* Dump the renaming stack (block_defs_stack) to stderr.  Traverse the
1515    stack up to a maximum of N levels.  If N is -1, the whole stack is
1516    dumped.  New levels are created when the dominator tree traversal
1517    used for renaming enters a new sub-tree.  */
1518
1519 void
1520 debug_defs_stack (int n)
1521 {
1522   dump_defs_stack (stderr, n);
1523 }
1524
1525
1526 /* Dump the current reaching definition of every symbol to FILE.  */
1527
1528 void
1529 dump_currdefs (FILE *file)
1530 {
1531   referenced_var_iterator i;
1532   tree var;
1533
1534   fprintf (file, "\n\nCurrent reaching definitions\n\n");
1535   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, i)
1536     if (SYMS_TO_RENAME (cfun) == NULL
1537         || bitmap_bit_p (SYMS_TO_RENAME (cfun), DECL_UID (var)))
1538       {
1539         fprintf (file, "CURRDEF (");
1540         print_generic_expr (file, var, 0);
1541         fprintf (file, ") = ");
1542         if (get_current_def (var))
1543           print_generic_expr (file, get_current_def (var), 0);
1544         else
1545           fprintf (file, "<NIL>");
1546         fprintf (file, "\n");
1547       }
1548 }
1549
1550
1551 /* Dump the current reaching definition of every symbol to stderr.  */
1552
1553 void
1554 debug_currdefs (void)
1555 {
1556   dump_currdefs (stderr);
1557 }
1558
1559
1560 /* Dump SSA information to FILE.  */
1561
1562 void
1563 dump_tree_ssa (FILE *file)
1564 {
1565   const char *funcname
1566     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
1567
1568   fprintf (file, "SSA renaming information for %s\n\n", funcname);
1569
1570   dump_def_blocks (file);
1571   dump_defs_stack (file, -1);
1572   dump_currdefs (file);
1573   dump_tree_ssa_stats (file);
1574 }
1575
1576
1577 /* Dump SSA information to stderr.  */
1578
1579 void
1580 debug_tree_ssa (void)
1581 {
1582   dump_tree_ssa (stderr);
1583 }
1584
1585
1586 /* Dump statistics for the hash table HTAB.  */
1587
1588 static void
1589 htab_statistics (FILE *file, htab_t htab)
1590 {
1591   fprintf (file, "size %ld, %ld elements, %f collision/search ratio\n",
1592            (long) htab_size (htab),
1593            (long) htab_elements (htab),
1594            htab_collisions (htab));
1595 }
1596
1597
1598 /* Dump SSA statistics on FILE.  */
1599
1600 void
1601 dump_tree_ssa_stats (FILE *file)
1602 {
1603   if (def_blocks || repl_tbl)
1604     fprintf (file, "\nHash table statistics:\n");
1605
1606   if (def_blocks)
1607     {
1608       fprintf (file, "    def_blocks:   ");
1609       htab_statistics (file, def_blocks);
1610     }
1611
1612   if (repl_tbl)
1613     {
1614       fprintf (file, "    repl_tbl:     ");
1615       htab_statistics (file, repl_tbl);
1616     }
1617
1618   if (def_blocks || repl_tbl)
1619     fprintf (file, "\n");
1620 }
1621
1622
1623 /* Dump SSA statistics on stderr.  */
1624
1625 void
1626 debug_tree_ssa_stats (void)
1627 {
1628   dump_tree_ssa_stats (stderr);
1629 }
1630
1631
1632 /* Hashing and equality functions for DEF_BLOCKS.  */
1633
1634 static hashval_t
1635 def_blocks_hash (const void *p)
1636 {
1637   return htab_hash_pointer
1638         ((const void *)((const struct def_blocks_d *)p)->var);
1639 }
1640
1641 static int
1642 def_blocks_eq (const void *p1, const void *p2)
1643 {
1644   return ((const struct def_blocks_d *)p1)->var
1645          == ((const struct def_blocks_d *)p2)->var;
1646 }
1647
1648
1649 /* Free memory allocated by one entry in DEF_BLOCKS.  */
1650
1651 static void
1652 def_blocks_free (void *p)
1653 {
1654   struct def_blocks_d *entry = (struct def_blocks_d *) p;
1655   BITMAP_FREE (entry->def_blocks);
1656   BITMAP_FREE (entry->phi_blocks);
1657   BITMAP_FREE (entry->livein_blocks);
1658   free (entry);
1659 }
1660
1661
1662 /* Callback for htab_traverse to dump the DEF_BLOCKS hash table.  */
1663
1664 static int
1665 debug_def_blocks_r (void **slot, void *data)
1666 {
1667   FILE *file = (FILE *) data;
1668   struct def_blocks_d *db_p = (struct def_blocks_d *) *slot;
1669   
1670   fprintf (file, "VAR: ");
1671   print_generic_expr (file, db_p->var, dump_flags);
1672   bitmap_print (file, db_p->def_blocks, ", DEF_BLOCKS: { ", "}");
1673   bitmap_print (file, db_p->livein_blocks, ", LIVEIN_BLOCKS: { ", "}");
1674   bitmap_print (file, db_p->phi_blocks, ", PHI_BLOCKS: { ", "}\n");
1675
1676   return 1;
1677 }
1678
1679
1680 /* Dump the DEF_BLOCKS hash table on FILE.  */
1681
1682 void
1683 dump_def_blocks (FILE *file)
1684 {
1685   fprintf (file, "\n\nDefinition and live-in blocks:\n\n");
1686   if (def_blocks)
1687     htab_traverse (def_blocks, debug_def_blocks_r, file);
1688 }
1689
1690
1691 /* Dump the DEF_BLOCKS hash table on stderr.  */
1692
1693 void
1694 debug_def_blocks (void)
1695 {
1696   dump_def_blocks (stderr);
1697 }
1698
1699
1700 /* Register NEW_NAME to be the new reaching definition for OLD_NAME.  */
1701
1702 static inline void
1703 register_new_update_single (tree new_name, tree old_name)
1704 {
1705   tree currdef = get_current_def (old_name);
1706
1707   /* Push the current reaching definition into BLOCK_DEFS_STACK.
1708      This stack is later used by the dominator tree callbacks to
1709      restore the reaching definitions for all the variables
1710      defined in the block after a recursive visit to all its
1711      immediately dominated blocks.  */
1712   VEC_reserve (tree, heap, block_defs_stack, 2);
1713   VEC_quick_push (tree, block_defs_stack, currdef);
1714   VEC_quick_push (tree, block_defs_stack, old_name);
1715
1716   /* Set the current reaching definition for OLD_NAME to be
1717      NEW_NAME.  */
1718   set_current_def (old_name, new_name);
1719 }
1720
1721
1722 /* Register NEW_NAME to be the new reaching definition for all the
1723    names in OLD_NAMES.  Used by the incremental SSA update routines to
1724    replace old SSA names with new ones.  */
1725
1726 static inline void
1727 register_new_update_set (tree new_name, bitmap old_names)
1728 {
1729   bitmap_iterator bi;
1730   unsigned i;
1731
1732   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (old_names, 0, i, bi)
1733     register_new_update_single (new_name, ssa_name (i));
1734 }
1735
1736
1737
1738 /* If the operand pointed to by USE_P is a name in OLD_SSA_NAMES or
1739    it is a symbol marked for renaming, replace it with USE_P's current
1740    reaching definition.  */
1741
1742 static inline void
1743 maybe_replace_use (use_operand_p use_p)
1744 {
1745   tree rdef = NULL_TREE;
1746   tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
1747   tree sym = DECL_P (use) ? use : SSA_NAME_VAR (use);
1748
1749   if (symbol_marked_for_renaming (sym))
1750     rdef = get_reaching_def (sym);
1751   else if (is_old_name (use))
1752     rdef = get_reaching_def (use);
1753
1754   if (rdef && rdef != use)
1755     SET_USE (use_p, rdef);
1756 }
1757
1758
1759 /* If the operand pointed to by DEF_P is an SSA name in NEW_SSA_NAMES
1760    or OLD_SSA_NAMES, or if it is a symbol marked for renaming,
1761    register it as the current definition for the names replaced by
1762    DEF_P.  */
1763
1764 static inline void
1765 maybe_register_def (def_operand_p def_p, gimple stmt)
1766 {
1767   tree def = DEF_FROM_PTR (def_p);
1768   tree sym = DECL_P (def) ? def : SSA_NAME_VAR (def);
1769
1770   /* If DEF is a naked symbol that needs renaming, create a new
1771      name for it.  */
1772   if (symbol_marked_for_renaming (sym))
1773     {
1774       if (DECL_P (def))
1775         {
1776           def = make_ssa_name (def, stmt);
1777           SET_DEF (def_p, def);
1778         }
1779
1780       register_new_update_single (def, sym);
1781     }
1782   else
1783     {
1784       /* If DEF is a new name, register it as a new definition
1785          for all the names replaced by DEF.  */
1786       if (is_new_name (def))
1787         register_new_update_set (def, names_replaced_by (def));
1788
1789       /* If DEF is an old name, register DEF as a new
1790          definition for itself.  */
1791       if (is_old_name (def))
1792         register_new_update_single (def, def);
1793     }
1794 }
1795
1796
1797 /* Update every variable used in the statement pointed-to by SI.  The
1798    statement is assumed to be in SSA form already.  Names in
1799    OLD_SSA_NAMES used by SI will be updated to their current reaching
1800    definition.  Names in OLD_SSA_NAMES or NEW_SSA_NAMES defined by SI
1801    will be registered as a new definition for their corresponding name
1802    in OLD_SSA_NAMES.  */
1803
1804 static void
1805 rewrite_update_stmt (gimple stmt)
1806 {
1807   use_operand_p use_p;
1808   def_operand_p def_p;
1809   ssa_op_iter iter;
1810
1811   /* Only update marked statements.  */
1812   if (!rewrite_uses_p (stmt) && !register_defs_p (stmt))
1813     return;
1814
1815   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1816     {
1817       fprintf (dump_file, "Updating SSA information for statement ");
1818       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1819       fprintf (dump_file, "\n");
1820     }
1821
1822   /* Rewrite USES included in OLD_SSA_NAMES and USES whose underlying
1823      symbol is marked for renaming.  */
1824   if (rewrite_uses_p (stmt))
1825     FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
1826       maybe_replace_use (use_p);
1827
1828   /* Register definitions of names in NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES.
1829      Also register definitions for names whose underlying symbol is
1830      marked for renaming.  */
1831   if (register_defs_p (stmt))
1832     FOR_EACH_SSA_DEF_OPERAND (def_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1833       maybe_register_def (def_p, stmt);
1834 }
1835
1836
1837 /* Visit all the successor blocks of BB looking for PHI nodes.  For
1838    every PHI node found, check if any of its arguments is in
1839    OLD_SSA_NAMES.  If so, and if the argument has a current reaching
1840    definition, replace it.  */
1841
1842 static void
1843 rewrite_update_phi_arguments (basic_block bb)
1844 {
1845   edge e;
1846   edge_iterator ei;
1847   unsigned i;
1848
1849   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1850     {
1851       gimple phi;
1852       gimple_vec phis;
1853
1854       if (!bitmap_bit_p (blocks_with_phis_to_rewrite, e->dest->index))
1855         continue;
1856      
1857       phis = VEC_index (gimple_vec, phis_to_rewrite, e->dest->index);
1858       for (i = 0; VEC_iterate (gimple, phis, i, phi); i++)
1859         {
1860           tree arg, lhs_sym;
1861           use_operand_p arg_p;
1862
1863           gcc_assert (rewrite_uses_p (phi));
1864
1865           arg_p = PHI_ARG_DEF_PTR_FROM_EDGE (phi, e);
1866           arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
1867
1868           if (arg && !DECL_P (arg) && TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
1869             continue;
1870
1871           lhs_sym = SSA_NAME_VAR (gimple_phi_result (phi));
1872
1873           if (arg == NULL_TREE)
1874             {
1875               /* When updating a PHI node for a recently introduced
1876                  symbol we may find NULL arguments.  That's why we
1877                  take the symbol from the LHS of the PHI node.  */
1878               SET_USE (arg_p, get_reaching_def (lhs_sym));
1879             }
1880           else
1881             {
1882               tree sym = DECL_P (arg) ? arg : SSA_NAME_VAR (arg);
1883
1884               if (symbol_marked_for_renaming (sym))
1885                 SET_USE (arg_p, get_reaching_def (sym));
1886               else if (is_old_name (arg))
1887                 SET_USE (arg_p, get_reaching_def (arg));
1888             }
1889
1890           if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1891             SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (USE_FROM_PTR (arg_p)) = 1;
1892         }
1893     }
1894 }
1895
1896
1897 /* Initialization of block data structures for the incremental SSA
1898    update pass.  Create a block local stack of reaching definitions
1899    for new SSA names produced in this block (BLOCK_DEFS).  Register
1900    new definitions for every PHI node in the block.  */
1901
1902 static void
1903 rewrite_update_enter_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1904                             basic_block bb)
1905 {
1906   edge e;
1907   edge_iterator ei;
1908   bool is_abnormal_phi;
1909   gimple_stmt_iterator gsi;
1910
1911   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1912     fprintf (dump_file, "\n\nRegistering new PHI nodes in block #%d\n\n",
1913              bb->index);
1914
1915   /* Mark the unwind point for this block.  */
1916   VEC_safe_push (tree, heap, block_defs_stack, NULL_TREE);
1917
1918   if (!bitmap_bit_p (blocks_to_update, bb->index))
1919     return;
1920
1921   /* Mark the LHS if any of the arguments flows through an abnormal
1922      edge.  */
1923   is_abnormal_phi = false;
1924   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1925     if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1926       {
1927         is_abnormal_phi = true;
1928         break;
1929       }
1930
1931   /* If any of the PHI nodes is a replacement for a name in
1932      OLD_SSA_NAMES or it's one of the names in NEW_SSA_NAMES, then
1933      register it as a new definition for its corresponding name.  Also
1934      register definitions for names whose underlying symbols are
1935      marked for renaming.  */
1936   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1937     {
1938       tree lhs, lhs_sym;
1939       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
1940
1941       if (!register_defs_p (phi))
1942         continue;
1943       
1944       lhs = gimple_phi_result (phi);
1945       lhs_sym = SSA_NAME_VAR (lhs);
1946
1947       if (symbol_marked_for_renaming (lhs_sym))
1948         register_new_update_single (lhs, lhs_sym);
1949       else
1950         {
1951
1952           /* If LHS is a new name, register a new definition for all
1953              the names replaced by LHS.  */
1954           if (is_new_name (lhs))
1955             register_new_update_set (lhs, names_replaced_by (lhs));
1956           
1957           /* If LHS is an OLD name, register it as a new definition
1958              for itself.  */
1959           if (is_old_name (lhs))
1960             register_new_update_single (lhs, lhs);
1961         }
1962
1963       if (is_abnormal_phi)
1964         SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs) = 1;
1965     }
1966
1967   /* Step 2.  Rewrite every variable used in each statement in the block.  */
1968   if (TEST_BIT (interesting_blocks, bb->index))
1969    {
1970      gcc_assert (bitmap_bit_p (blocks_to_update, bb->index));
1971       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1972         rewrite_update_stmt (gsi_stmt (gsi));
1973    }
1974
1975   /* Step 3.  Update PHI nodes.  */
1976   rewrite_update_phi_arguments (bb);
1977 }
1978
1979 /* Called after visiting block BB.  Unwind BLOCK_DEFS_STACK to restore
1980    the current reaching definition of every name re-written in BB to
1981    the original reaching definition before visiting BB.  This
1982    unwinding must be done in the opposite order to what is done in
1983    register_new_update_set.  */
1984
1985 static void
1986 rewrite_update_leave_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1987                             basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED)
1988 {
1989   while (VEC_length (tree, block_defs_stack) > 0)
1990     {
1991       tree var = VEC_pop (tree, block_defs_stack);
1992       tree saved_def;
1993       
1994       /* NULL indicates the unwind stop point for this block (see
1995          rewrite_update_enter_block).  */
1996       if (var == NULL)
1997         return;
1998
1999       saved_def = VEC_pop (tree, block_defs_stack);
2000       set_current_def (var, saved_def);
2001     }
2002 }
2003
2004
2005 /* Rewrite the actual blocks, statements, and PHI arguments, to be in SSA
2006    form.  
2007
2008    ENTRY indicates the block where to start.  Every block dominated by
2009       ENTRY will be rewritten.
2010
2011    WHAT indicates what actions will be taken by the renamer (see enum
2012       rewrite_mode).
2013
2014    BLOCKS are the set of interesting blocks for the dominator walker
2015       to process.  If this set is NULL, then all the nodes dominated
2016       by ENTRY are walked.  Otherwise, blocks dominated by ENTRY that
2017       are not present in BLOCKS are ignored.  */
2018
2019 static void
2020 rewrite_blocks (basic_block entry, enum rewrite_mode what)
2021 {
2022   struct dom_walk_data walk_data;
2023   
2024   /* Rewrite all the basic blocks in the program.  */
2025   timevar_push (TV_TREE_SSA_REWRITE_BLOCKS);
2026
2027   /* Setup callbacks for the generic dominator tree walker.  */
2028   memset (&walk_data, 0, sizeof (walk_data));
2029
2030   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
2031
2032   if (what == REWRITE_ALL)
2033     {
2034       walk_data.before_dom_children = rewrite_enter_block;
2035       walk_data.after_dom_children = rewrite_leave_block;
2036     }
2037   else if (what == REWRITE_UPDATE)
2038     {
2039       walk_data.before_dom_children = rewrite_update_enter_block;
2040       walk_data.after_dom_children = rewrite_update_leave_block;
2041     }
2042   else
2043     gcc_unreachable ();
2044
2045   block_defs_stack = VEC_alloc (tree, heap, 10);
2046
2047   /* Initialize the dominator walker.  */
2048   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
2049
2050   /* Recursively walk the dominator tree rewriting each statement in
2051      each basic block.  */
2052   walk_dominator_tree (&walk_data, entry);
2053
2054   /* Finalize the dominator walker.  */
2055   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
2056
2057   /* Debugging dumps.  */
2058   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
2059     {
2060       dump_dfa_stats (dump_file);
2061       if (def_blocks)
2062         dump_tree_ssa_stats (dump_file);
2063     }
2064   
2065   VEC_free (tree, heap, block_defs_stack);
2066
2067   timevar_pop (TV_TREE_SSA_REWRITE_BLOCKS);
2068 }
2069
2070
2071 /* Block processing routine for mark_def_sites.  Clear the KILLS bitmap
2072    at the start of each block, and call mark_def_sites for each statement.  */
2073
2074 static void
2075 mark_def_sites_block (struct dom_walk_data *walk_data, basic_block bb)
2076 {
2077   struct mark_def_sites_global_data *gd;
2078   bitmap kills;
2079   gimple_stmt_iterator gsi;
2080
2081   gd = (struct mark_def_sites_global_data *) walk_data->global_data;
2082   kills = gd->kills;
2083
2084   bitmap_clear (kills);
2085   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2086     mark_def_sites (bb, gsi_stmt (gsi), kills);
2087 }
2088
2089
2090 /* Mark the definition site blocks for each variable, so that we know
2091    where the variable is actually live.
2092
2093    The INTERESTING_BLOCKS global will be filled in with all the blocks
2094    that should be processed by the renamer.  It is assumed that the
2095    caller has already initialized and zeroed it.  */
2096
2097 static void
2098 mark_def_site_blocks (void)
2099 {
2100   struct dom_walk_data walk_data;
2101   struct mark_def_sites_global_data mark_def_sites_global_data;
2102
2103   /* Setup callbacks for the generic dominator tree walker to find and
2104      mark definition sites.  */
2105   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
2106   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
2107   walk_data.before_dom_children = mark_def_sites_block;
2108   walk_data.after_dom_children = NULL;
2109
2110   /* Notice that this bitmap is indexed using variable UIDs, so it must be
2111      large enough to accommodate all the variables referenced in the
2112      function, not just the ones we are renaming.  */
2113   mark_def_sites_global_data.kills = BITMAP_ALLOC (NULL);
2114   walk_data.global_data = &mark_def_sites_global_data;
2115
2116   /* We do not have any local data.  */
2117   walk_data.block_local_data_size = 0;
2118
2119   /* Initialize the dominator walker.  */
2120   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
2121
2122   /* Recursively walk the dominator tree.  */
2123   walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
2124
2125   /* Finalize the dominator walker.  */
2126   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
2127
2128   /* We no longer need this bitmap, clear and free it.  */
2129   BITMAP_FREE (mark_def_sites_global_data.kills);
2130 }
2131
2132
2133 /* Initialize internal data needed during renaming.  */
2134
2135 static void
2136 init_ssa_renamer (void)
2137 {
2138   tree var;
2139   referenced_var_iterator rvi;
2140
2141   cfun->gimple_df->in_ssa_p = false;
2142
2143   /* Allocate memory for the DEF_BLOCKS hash table.  */
2144   gcc_assert (def_blocks == NULL);
2145   def_blocks = htab_create (num_referenced_vars, def_blocks_hash,
2146                             def_blocks_eq, def_blocks_free);
2147
2148   FOR_EACH_REFERENCED_VAR(var, rvi)
2149     set_current_def (var, NULL_TREE);
2150 }
2151
2152
2153 /* Deallocate internal data structures used by the renamer.  */
2154
2155 static void
2156 fini_ssa_renamer (void)
2157 {
2158   if (def_blocks)
2159     {
2160       htab_delete (def_blocks);
2161       def_blocks = NULL;
2162     }
2163
2164   cfun->gimple_df->in_ssa_p = true;
2165 }
2166
2167 /* Main entry point into the SSA builder.  The renaming process
2168    proceeds in four main phases:
2169
2170    1- Compute dominance frontier and immediate dominators, needed to
2171       insert PHI nodes and rename the function in dominator tree
2172       order.
2173
2174    2- Find and mark all the blocks that define variables
2175       (mark_def_site_blocks).
2176
2177    3- Insert PHI nodes at dominance frontiers (insert_phi_nodes).
2178
2179    4- Rename all the blocks (rewrite_blocks) and statements in the program.
2180
2181    Steps 3 and 4 are done using the dominator tree walker
2182    (walk_dominator_tree).  */
2183
2184 static unsigned int
2185 rewrite_into_ssa (void)
2186 {
2187   bitmap *dfs;
2188   basic_block bb;
2189   
2190   timevar_push (TV_TREE_SSA_OTHER);
2191
2192   /* Initialize operand data structures.  */
2193   init_ssa_operands ();
2194
2195   /* Initialize internal data needed by the renamer.  */
2196   init_ssa_renamer ();
2197
2198   /* Initialize the set of interesting blocks.  The callback
2199      mark_def_sites will add to this set those blocks that the renamer
2200      should process.  */
2201   interesting_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
2202   sbitmap_zero (interesting_blocks);
2203
2204   /* Initialize dominance frontier.  */
2205   dfs = XNEWVEC (bitmap, last_basic_block);
2206   FOR_EACH_BB (bb)
2207     dfs[bb->index] = BITMAP_ALLOC (NULL);
2208
2209   /* 1- Compute dominance frontiers.  */
2210   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2211   compute_dominance_frontiers (dfs);
2212
2213   /* 2- Find and mark definition sites.  */
2214   mark_def_site_blocks ();
2215
2216   /* 3- Insert PHI nodes at dominance frontiers of definition blocks.  */
2217   insert_phi_nodes (dfs);
2218
2219   /* 4- Rename all the blocks.  */
2220   rewrite_blocks (ENTRY_BLOCK_PTR, REWRITE_ALL);
2221
2222   /* Free allocated memory.  */
2223   FOR_EACH_BB (bb)
2224     BITMAP_FREE (dfs[bb->index]);
2225   free (dfs);
2226
2227   fini_ssa_renamer ();
2228
2229   timevar_pop (TV_TREE_SSA_OTHER);
2230   return 0;
2231 }
2232
2233
2234 struct gimple_opt_pass pass_build_ssa = 
2235 {
2236  {
2237   GIMPLE_PASS,
2238   "ssa",                                /* name */
2239   NULL,                                 /* gate */
2240   rewrite_into_ssa,                     /* execute */
2241   NULL,                                 /* sub */
2242   NULL,                                 /* next */
2243   0,                                    /* static_pass_number */
2244   TV_NONE,                              /* tv_id */
2245   PROP_cfg | PROP_referenced_vars,      /* properties_required */
2246   PROP_ssa,                             /* properties_provided */
2247   0,                                    /* properties_destroyed */
2248   0,                                    /* todo_flags_start */
2249   TODO_dump_func
2250     | TODO_update_ssa_only_virtuals
2251     | TODO_verify_ssa
2252     | TODO_remove_unused_locals         /* todo_flags_finish */
2253  }
2254 };
2255
2256
2257 /* Mark the definition of VAR at STMT and BB as interesting for the
2258    renamer.  BLOCKS is the set of blocks that need updating.  */
2259
2260 static void
2261 mark_def_interesting (tree var, gimple stmt, basic_block bb, bool insert_phi_p)
2262 {
2263   gcc_assert (bitmap_bit_p (blocks_to_update, bb->index));
2264   set_register_defs (stmt, true);
2265
2266   if (insert_phi_p)
2267     {
2268       bool is_phi_p = gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI;
2269
2270       set_def_block (var, bb, is_phi_p);
2271
2272       /* If VAR is an SSA name in NEW_SSA_NAMES, this is a definition
2273          site for both itself and all the old names replaced by it.  */
2274       if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME && is_new_name (var))
2275         {
2276           bitmap_iterator bi;
2277           unsigned i;
2278           bitmap set = names_replaced_by (var);
2279           if (set)
2280             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
2281               set_def_block (ssa_name (i), bb, is_phi_p);
2282         }
2283     }
2284 }
2285
2286
2287 /* Mark the use of VAR at STMT and BB as interesting for the
2288    renamer.  INSERT_PHI_P is true if we are going to insert new PHI
2289    nodes.  */
2290
2291 static inline void
2292 mark_use_interesting (tree var, gimple stmt, basic_block bb, bool insert_phi_p)
2293 {
2294   basic_block def_bb = gimple_bb (stmt);
2295
2296   mark_block_for_update (def_bb);
2297   mark_block_for_update (bb);
2298
2299   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2300     mark_phi_for_rewrite (def_bb, stmt);
2301   else
2302     set_rewrite_uses (stmt, true);
2303
2304   /* If VAR has not been defined in BB, then it is live-on-entry
2305      to BB.  Note that we cannot just use the block holding VAR's
2306      definition because if VAR is one of the names in OLD_SSA_NAMES,
2307      it will have several definitions (itself and all the names that
2308      replace it).  */
2309   if (insert_phi_p)
2310     {
2311       struct def_blocks_d *db_p = get_def_blocks_for (var);
2312       if (!bitmap_bit_p (db_p->def_blocks, bb->index))
2313         set_livein_block (var, bb);
2314     }
2315 }
2316
2317
2318 /* Do a dominator walk starting at BB processing statements that
2319    reference symbols in SYMS_TO_RENAME.  This is very similar to
2320    mark_def_sites, but the scan handles statements whose operands may
2321    already be SSA names.
2322
2323    If INSERT_PHI_P is true, mark those uses as live in the
2324    corresponding block.  This is later used by the PHI placement
2325    algorithm to make PHI pruning decisions.
2326
2327    FIXME.  Most of this would be unnecessary if we could associate a
2328            symbol to all the SSA names that reference it.  But that
2329            sounds like it would be expensive to maintain.  Still, it
2330            would be interesting to see if it makes better sense to do
2331            that.  */
2332
2333 static void
2334 prepare_block_for_update (basic_block bb, bool insert_phi_p)
2335 {
2336   basic_block son;
2337   gimple_stmt_iterator si;
2338   edge e;
2339   edge_iterator ei;
2340
2341   mark_block_for_update (bb);
2342
2343   /* Process PHI nodes marking interesting those that define or use
2344      the symbols that we are interested in.  */
2345   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2346     {
2347       gimple phi = gsi_stmt (si);
2348       tree lhs_sym, lhs = gimple_phi_result (phi);
2349
2350       lhs_sym = DECL_P (lhs) ? lhs : SSA_NAME_VAR (lhs);
2351
2352       if (!symbol_marked_for_renaming (lhs_sym))
2353         continue;
2354
2355       mark_def_interesting (lhs_sym, phi, bb, insert_phi_p);
2356
2357       /* Mark the uses in phi nodes as interesting.  It would be more correct
2358          to process the arguments of the phi nodes of the successor edges of
2359          BB at the end of prepare_block_for_update, however, that turns out
2360          to be significantly more expensive.  Doing it here is conservatively
2361          correct -- it may only cause us to believe a value to be live in a
2362          block that also contains its definition, and thus insert a few more
2363          phi nodes for it.  */
2364       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2365         mark_use_interesting (lhs_sym, phi, e->src, insert_phi_p);
2366     }
2367
2368   /* Process the statements.  */
2369   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2370     {
2371       gimple stmt;
2372       ssa_op_iter i;
2373       use_operand_p use_p;
2374       def_operand_p def_p;
2375       
2376       stmt = gsi_stmt (si);
2377
2378       FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, i, SSA_OP_ALL_USES)
2379         {
2380           tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
2381           tree sym = DECL_P (use) ? use : SSA_NAME_VAR (use);
2382           if (symbol_marked_for_renaming (sym))
2383             mark_use_interesting (sym, stmt, bb, insert_phi_p);
2384         }
2385
2386       FOR_EACH_SSA_DEF_OPERAND (def_p, stmt, i, SSA_OP_ALL_DEFS)
2387         {
2388           tree def = DEF_FROM_PTR (def_p);
2389           tree sym = DECL_P (def) ? def : SSA_NAME_VAR (def);
2390           if (symbol_marked_for_renaming (sym))
2391             mark_def_interesting (sym, stmt, bb, insert_phi_p);
2392         }
2393     }
2394
2395   /* Now visit all the blocks dominated by BB.  */
2396   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2397        son;
2398        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2399     prepare_block_for_update (son, insert_phi_p);
2400 }
2401
2402
2403 /* Helper for prepare_names_to_update.  Mark all the use sites for
2404    NAME as interesting.  BLOCKS and INSERT_PHI_P are as in
2405    prepare_names_to_update.  */
2406
2407 static void
2408 prepare_use_sites_for (tree name, bool insert_phi_p)
2409 {
2410   use_operand_p use_p;
2411   imm_use_iterator iter;
2412
2413   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, name)
2414     {
2415       gimple stmt = USE_STMT (use_p);
2416       basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2417
2418       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2419         {
2420           int ix = PHI_ARG_INDEX_FROM_USE (use_p);
2421           edge e = gimple_phi_arg_edge (stmt, ix);
2422           mark_use_interesting (name, stmt, e->src, insert_phi_p);
2423         }
2424       else
2425         {
2426           /* For regular statements, mark this as an interesting use
2427              for NAME.  */
2428           mark_use_interesting (name, stmt, bb, insert_phi_p);
2429         }
2430     }
2431 }
2432
2433
2434 /* Helper for prepare_names_to_update.  Mark the definition site for
2435    NAME as interesting.  BLOCKS and INSERT_PHI_P are as in
2436    prepare_names_to_update.  */
2437
2438 static void
2439 prepare_def_site_for (tree name, bool insert_phi_p)
2440 {
2441   gimple stmt;
2442   basic_block bb;
2443
2444   gcc_assert (names_to_release == NULL
2445               || !bitmap_bit_p (names_to_release, SSA_NAME_VERSION (name)));
2446
2447   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
2448   bb = gimple_bb (stmt);
2449   if (bb)
2450     {
2451       gcc_assert (bb->index < last_basic_block);
2452       mark_block_for_update (bb);
2453       mark_def_interesting (name, stmt, bb, insert_phi_p);
2454     }
2455 }
2456
2457
2458 /* Mark definition and use sites of names in NEW_SSA_NAMES and
2459    OLD_SSA_NAMES.  INSERT_PHI_P is true if the caller wants to insert
2460    PHI nodes for newly created names.  */
2461
2462 static void
2463 prepare_names_to_update (bool insert_phi_p)
2464 {
2465   unsigned i = 0;
2466   bitmap_iterator bi;
2467   sbitmap_iterator sbi;
2468
2469   /* If a name N from NEW_SSA_NAMES is also marked to be released,
2470      remove it from NEW_SSA_NAMES so that we don't try to visit its
2471      defining basic block (which most likely doesn't exist).  Notice
2472      that we cannot do the same with names in OLD_SSA_NAMES because we
2473      want to replace existing instances.  */
2474   if (names_to_release)
2475     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (names_to_release, 0, i, bi)
2476       RESET_BIT (new_ssa_names, i);
2477
2478   /* First process names in NEW_SSA_NAMES.  Otherwise, uses of old
2479      names may be considered to be live-in on blocks that contain
2480      definitions for their replacements.  */
2481   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (new_ssa_names, 0, i, sbi)
2482     prepare_def_site_for (ssa_name (i), insert_phi_p);
2483
2484   /* If an old name is in NAMES_TO_RELEASE, we cannot remove it from
2485      OLD_SSA_NAMES, but we have to ignore its definition site.  */
2486   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (old_ssa_names, 0, i, sbi)
2487     {
2488       if (names_to_release == NULL || !bitmap_bit_p (names_to_release, i))
2489         prepare_def_site_for (ssa_name (i), insert_phi_p);
2490       prepare_use_sites_for (ssa_name (i), insert_phi_p);
2491     }
2492 }
2493
2494
2495 /* Dump all the names replaced by NAME to FILE.  */
2496
2497 void
2498 dump_names_replaced_by (FILE *file, tree name)
2499 {
2500   unsigned i;
2501   bitmap old_set;
2502   bitmap_iterator bi;
2503
2504   print_generic_expr (file, name, 0);
2505   fprintf (file, " -> { ");
2506
2507   old_set = names_replaced_by (name);
2508   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (old_set, 0, i, bi)
2509     {
2510       print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2511       fprintf (file, " ");
2512     }
2513
2514   fprintf (file, "}\n");
2515 }
2516
2517
2518 /* Dump all the names replaced by NAME to stderr.  */
2519
2520 void
2521 debug_names_replaced_by (tree name)
2522 {
2523   dump_names_replaced_by (stderr, name);
2524 }
2525
2526
2527 /* Dump SSA update information to FILE.  */
2528
2529 void
2530 dump_update_ssa (FILE *file)
2531 {
2532   unsigned i = 0;
2533   bitmap_iterator bi;
2534
2535   if (!need_ssa_update_p (cfun))
2536     return;
2537
2538   if (new_ssa_names && sbitmap_first_set_bit (new_ssa_names) >= 0)
2539     {
2540       sbitmap_iterator sbi;
2541
2542       fprintf (file, "\nSSA replacement table\n");
2543       fprintf (file, "N_i -> { O_1 ... O_j } means that N_i replaces "
2544                      "O_1, ..., O_j\n\n");
2545
2546       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (new_ssa_names, 0, i, sbi)
2547         dump_names_replaced_by (file, ssa_name (i));
2548
2549       fprintf (file, "\n");
2550       fprintf (file, "Number of virtual NEW -> OLD mappings: %7u\n",
2551                update_ssa_stats.num_virtual_mappings);
2552       fprintf (file, "Number of real NEW -> OLD mappings:    %7u\n",
2553                update_ssa_stats.num_total_mappings
2554                - update_ssa_stats.num_virtual_mappings);
2555       fprintf (file, "Number of total NEW -> OLD mappings:   %7u\n",
2556                update_ssa_stats.num_total_mappings);
2557
2558       fprintf (file, "\nNumber of virtual symbols: %u\n",
2559                update_ssa_stats.num_virtual_symbols);
2560     }
2561
2562   if (!bitmap_empty_p (SYMS_TO_RENAME (cfun)))
2563     {
2564       fprintf (file, "\n\nSymbols to be put in SSA form\n\n");
2565       dump_decl_set (file, SYMS_TO_RENAME (cfun));
2566       fprintf (file, "\n");
2567     }
2568
2569   if (names_to_release && !bitmap_empty_p (names_to_release))
2570     {
2571       fprintf (file, "\n\nSSA names to release after updating the SSA web\n\n");
2572       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (names_to_release, 0, i, bi)
2573         {
2574           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2575           fprintf (file, " ");
2576         }
2577     }
2578
2579   fprintf (file, "\n\n");
2580 }
2581
2582
2583 /* Dump SSA update information to stderr.  */
2584
2585 void
2586 debug_update_ssa (void)
2587 {
2588   dump_update_ssa (stderr);
2589 }
2590
2591
2592 /* Initialize data structures used for incremental SSA updates.  */
2593
2594 static void
2595 init_update_ssa (struct function *fn)
2596 {
2597   /* Reserve more space than the current number of names.  The calls to
2598      add_new_name_mapping are typically done after creating new SSA
2599      names, so we'll need to reallocate these arrays.  */
2600   old_ssa_names = sbitmap_alloc (num_ssa_names + NAME_SETS_GROWTH_FACTOR);
2601   sbitmap_zero (old_ssa_names);
2602
2603   new_ssa_names = sbitmap_alloc (num_ssa_names + NAME_SETS_GROWTH_FACTOR);
2604   sbitmap_zero (new_ssa_names);
2605
2606   repl_tbl = htab_create (20, repl_map_hash, repl_map_eq, repl_map_free);
2607   names_to_release = NULL;
2608   memset (&update_ssa_stats, 0, sizeof (update_ssa_stats));
2609   update_ssa_stats.virtual_symbols = BITMAP_ALLOC (NULL);
2610   update_ssa_initialized_fn = fn;
2611 }
2612
2613
2614 /* Deallocate data structures used for incremental SSA updates.  */
2615
2616 void
2617 delete_update_ssa (void)
2618 {
2619   unsigned i;
2620   bitmap_iterator bi;
2621
2622   sbitmap_free (old_ssa_names);
2623   old_ssa_names = NULL;
2624
2625   sbitmap_free (new_ssa_names);
2626   new_ssa_names = NULL;
2627
2628   htab_delete (repl_tbl);
2629   repl_tbl = NULL;
2630
2631   bitmap_clear (SYMS_TO_RENAME (update_ssa_initialized_fn));
2632   BITMAP_FREE (update_ssa_stats.virtual_symbols);
2633
2634   if (names_to_release)
2635     {
2636       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (names_to_release, 0, i, bi)
2637         release_ssa_name (ssa_name (i));
2638       BITMAP_FREE (names_to_release);
2639     }
2640
2641   clear_ssa_name_info ();
2642
2643   fini_ssa_renamer ();
2644
2645   if (blocks_with_phis_to_rewrite)
2646     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_phis_to_rewrite, 0, i, bi)
2647       {
2648         gimple_vec phis = VEC_index (gimple_vec, phis_to_rewrite, i);
2649
2650         VEC_free (gimple, heap, phis);
2651         VEC_replace (gimple_vec, phis_to_rewrite, i, NULL);
2652       }
2653
2654   BITMAP_FREE (blocks_with_phis_to_rewrite);
2655   BITMAP_FREE (blocks_to_update);
2656   update_ssa_initialized_fn = NULL;
2657 }
2658
2659
2660 /* Create a new name for OLD_NAME in statement STMT and replace the
2661    operand pointed to by DEF_P with the newly created name.  Return
2662    the new name and register the replacement mapping <NEW, OLD> in
2663    update_ssa's tables.  */
2664
2665 tree
2666 create_new_def_for (tree old_name, gimple stmt, def_operand_p def)
2667 {
2668   tree new_name = duplicate_ssa_name (old_name, stmt);
2669
2670   SET_DEF (def, new_name);
2671
2672   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2673     {
2674       edge e;
2675       edge_iterator ei;
2676       basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2677
2678       /* If needed, mark NEW_NAME as occurring in an abnormal PHI node. */
2679       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2680         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2681           {
2682             SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (new_name) = 1;
2683             break;
2684           }
2685     }
2686
2687   register_new_name_mapping (new_name, old_name);
2688
2689   /* For the benefit of passes that will be updating the SSA form on
2690      their own, set the current reaching definition of OLD_NAME to be
2691      NEW_NAME.  */
2692   set_current_def (old_name, new_name);
2693
2694   return new_name;
2695 }
2696
2697
2698 /* Register name NEW to be a replacement for name OLD.  This function
2699    must be called for every replacement that should be performed by
2700    update_ssa.  */
2701
2702 void
2703 register_new_name_mapping (tree new_tree, tree old)
2704 {
2705   if (!update_ssa_initialized_fn)
2706     init_update_ssa (cfun);
2707
2708   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == cfun);
2709
2710   add_new_name_mapping (new_tree, old);
2711 }
2712
2713
2714 /* Register symbol SYM to be renamed by update_ssa.  */
2715
2716 void
2717 mark_sym_for_renaming (tree sym)
2718 {
2719   bitmap_set_bit (SYMS_TO_RENAME (cfun), DECL_UID (sym));
2720 }
2721
2722
2723 /* Register all the symbols in SET to be renamed by update_ssa.  */
2724
2725 void
2726 mark_set_for_renaming (bitmap set)
2727 {
2728   bitmap_iterator bi;
2729   unsigned i;
2730
2731   if (set == NULL || bitmap_empty_p (set))
2732     return;
2733
2734   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
2735     mark_sym_for_renaming (referenced_var (i));
2736 }
2737
2738
2739 /* Return true if there is any work to be done by update_ssa
2740    for function FN.  */
2741
2742 bool
2743 need_ssa_update_p (struct function *fn)
2744 {
2745   gcc_assert (fn != NULL);
2746   return (update_ssa_initialized_fn == fn
2747           || (fn->gimple_df
2748               && !bitmap_empty_p (SYMS_TO_RENAME (fn))));
2749 }
2750
2751 /* Return true if SSA name mappings have been registered for SSA updating.  */
2752
2753 bool
2754 name_mappings_registered_p (void)
2755 {
2756   if (!update_ssa_initialized_fn)
2757     return false;
2758
2759   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == cfun);
2760
2761   return repl_tbl && htab_elements (repl_tbl) > 0;
2762 }
2763
2764 /* Return true if name N has been registered in the replacement table.  */
2765
2766 bool
2767 name_registered_for_update_p (tree n ATTRIBUTE_UNUSED)
2768 {
2769   if (!update_ssa_initialized_fn)
2770     return false;
2771
2772   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == cfun);
2773
2774   return is_new_name (n) || is_old_name (n);
2775 }
2776
2777
2778 /* Return the set of all the SSA names marked to be replaced.  */
2779
2780 bitmap
2781 ssa_names_to_replace (void)
2782 {
2783   unsigned i = 0;
2784   bitmap ret;
2785   sbitmap_iterator sbi;
2786   
2787   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == NULL
2788               || update_ssa_initialized_fn == cfun);
2789
2790   ret = BITMAP_ALLOC (NULL);
2791   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (old_ssa_names, 0, i, sbi)
2792     bitmap_set_bit (ret, i);
2793
2794   return ret;
2795 }
2796
2797
2798 /* Mark NAME to be released after update_ssa has finished.  */
2799
2800 void
2801 release_ssa_name_after_update_ssa (tree name)
2802 {
2803   gcc_assert (cfun && update_ssa_initialized_fn == cfun);
2804
2805   if (names_to_release == NULL)
2806     names_to_release = BITMAP_ALLOC (NULL);
2807
2808   bitmap_set_bit (names_to_release, SSA_NAME_VERSION (name));
2809 }
2810
2811
2812 /* Insert new PHI nodes to replace VAR.  DFS contains dominance
2813    frontier information.  BLOCKS is the set of blocks to be updated.
2814
2815    This is slightly different than the regular PHI insertion
2816    algorithm.  The value of UPDATE_FLAGS controls how PHI nodes for
2817    real names (i.e., GIMPLE registers) are inserted:
2818  
2819    - If UPDATE_FLAGS == TODO_update_ssa, we are only interested in PHI
2820      nodes inside the region affected by the block that defines VAR
2821      and the blocks that define all its replacements.  All these
2822      definition blocks are stored in DEF_BLOCKS[VAR]->DEF_BLOCKS.
2823
2824      First, we compute the entry point to the region (ENTRY).  This is
2825      given by the nearest common dominator to all the definition
2826      blocks. When computing the iterated dominance frontier (IDF), any
2827      block not strictly dominated by ENTRY is ignored.
2828
2829      We then call the standard PHI insertion algorithm with the pruned
2830      IDF.
2831
2832    - If UPDATE_FLAGS == TODO_update_ssa_full_phi, the IDF for real
2833      names is not pruned.  PHI nodes are inserted at every IDF block.  */
2834
2835 static void
2836 insert_updated_phi_nodes_for (tree var, bitmap *dfs, bitmap blocks,
2837                               unsigned update_flags)
2838 {
2839   basic_block entry;
2840   struct def_blocks_d *db;
2841   bitmap idf, pruned_idf;
2842   bitmap_iterator bi;
2843   unsigned i;
2844
2845 #if defined ENABLE_CHECKING
2846   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2847     gcc_assert (is_old_name (var));
2848   else
2849     gcc_assert (symbol_marked_for_renaming (var));
2850 #endif
2851
2852   /* Get all the definition sites for VAR.  */
2853   db = find_def_blocks_for (var);
2854
2855   /* No need to do anything if there were no definitions to VAR.  */
2856   if (db == NULL || bitmap_empty_p (db->def_blocks))
2857     return;
2858
2859   /* Compute the initial iterated dominance frontier.  */
2860   idf = compute_idf (db->def_blocks, dfs);
2861   pruned_idf = BITMAP_ALLOC (NULL);
2862
2863   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2864     {
2865       if (update_flags == TODO_update_ssa)
2866         {
2867           /* If doing regular SSA updates for GIMPLE registers, we are
2868              only interested in IDF blocks dominated by the nearest
2869              common dominator of all the definition blocks.  */
2870           entry = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS,
2871                                                     db->def_blocks);
2872           if (entry != ENTRY_BLOCK_PTR)
2873             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (idf, 0, i, bi)
2874               if (BASIC_BLOCK (i) != entry
2875                   && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, BASIC_BLOCK (i), entry))
2876                 bitmap_set_bit (pruned_idf, i);
2877         }
2878       else
2879         {
2880           /* Otherwise, do not prune the IDF for VAR.  */
2881           gcc_assert (update_flags == TODO_update_ssa_full_phi);
2882           bitmap_copy (pruned_idf, idf);
2883         }
2884     }
2885   else
2886     {
2887       /* Otherwise, VAR is a symbol that needs to be put into SSA form
2888          for the first time, so we need to compute the full IDF for
2889          it.  */
2890       bitmap_copy (pruned_idf, idf);
2891     }
2892
2893   if (!bitmap_empty_p (pruned_idf))
2894     {
2895       /* Make sure that PRUNED_IDF blocks and all their feeding blocks
2896          are included in the region to be updated.  The feeding blocks
2897          are important to guarantee that the PHI arguments are renamed
2898          properly.  */
2899
2900       /* FIXME, this is not needed if we are updating symbols.  We are
2901          already starting at the ENTRY block anyway.  */
2902       bitmap_ior_into (blocks, pruned_idf);
2903       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pruned_idf, 0, i, bi)
2904         {
2905           edge e;
2906           edge_iterator ei;
2907           basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
2908
2909           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2910             if (e->src->index >= 0)
2911               bitmap_set_bit (blocks, e->src->index);
2912         }
2913
2914       insert_phi_nodes_for (var, pruned_idf, true);
2915     }
2916
2917   BITMAP_FREE (pruned_idf);
2918   BITMAP_FREE (idf);
2919 }
2920
2921
2922 /* Heuristic to determine whether SSA name mappings for virtual names
2923    should be discarded and their symbols rewritten from scratch.  When
2924    there is a large number of mappings for virtual names, the
2925    insertion of PHI nodes for the old names in the mappings takes
2926    considerable more time than if we inserted PHI nodes for the
2927    symbols instead.
2928
2929    Currently the heuristic takes these stats into account:
2930
2931         - Number of mappings for virtual SSA names.
2932         - Number of distinct virtual symbols involved in those mappings.
2933
2934    If the number of virtual mappings is much larger than the number of
2935    virtual symbols, then it will be faster to compute PHI insertion
2936    spots for the symbols.  Even if this involves traversing the whole
2937    CFG, which is what happens when symbols are renamed from scratch.  */
2938
2939 static bool
2940 switch_virtuals_to_full_rewrite_p (void)
2941 {
2942   if (update_ssa_stats.num_virtual_mappings < (unsigned) MIN_VIRTUAL_MAPPINGS)
2943     return false;
2944
2945   if (update_ssa_stats.num_virtual_mappings
2946       > (unsigned) VIRTUAL_MAPPINGS_TO_SYMS_RATIO
2947         * update_ssa_stats.num_virtual_symbols)
2948     return true;
2949
2950   return false;
2951 }
2952
2953
2954 /* Remove every virtual mapping and mark all the affected virtual
2955    symbols for renaming.  */
2956
2957 static void
2958 switch_virtuals_to_full_rewrite (void)
2959 {
2960   unsigned i = 0;
2961   sbitmap_iterator sbi;
2962
2963   if (dump_file)
2964     {
2965       fprintf (dump_file, "\nEnabled virtual name mapping heuristic.\n");
2966       fprintf (dump_file, "\tNumber of virtual mappings:       %7u\n",
2967                update_ssa_stats.num_virtual_mappings);
2968       fprintf (dump_file, "\tNumber of unique virtual symbols: %7u\n",
2969                update_ssa_stats.num_virtual_symbols);
2970       fprintf (dump_file, "Updating FUD-chains from top of CFG will be "
2971                           "faster than processing\nthe name mappings.\n\n");
2972     }
2973
2974   /* Remove all virtual names from NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES.
2975      Note that it is not really necessary to remove the mappings from
2976      REPL_TBL, that would only waste time.  */
2977   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (new_ssa_names, 0, i, sbi)
2978     if (!is_gimple_reg (ssa_name (i)))
2979       RESET_BIT (new_ssa_names, i);
2980
2981   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (old_ssa_names, 0, i, sbi)
2982     if (!is_gimple_reg (ssa_name (i)))
2983       RESET_BIT (old_ssa_names, i);
2984
2985   mark_set_for_renaming (update_ssa_stats.virtual_symbols);
2986 }
2987
2988
2989 /* Given a set of newly created SSA names (NEW_SSA_NAMES) and a set of
2990    existing SSA names (OLD_SSA_NAMES), update the SSA form so that:
2991
2992    1- The names in OLD_SSA_NAMES dominated by the definitions of
2993       NEW_SSA_NAMES are all re-written to be reached by the
2994       appropriate definition from NEW_SSA_NAMES.
2995
2996    2- If needed, new PHI nodes are added to the iterated dominance
2997       frontier of the blocks where each of NEW_SSA_NAMES are defined.
2998
2999    The mapping between OLD_SSA_NAMES and NEW_SSA_NAMES is setup by
3000    calling register_new_name_mapping for every pair of names that the
3001    caller wants to replace.
3002
3003    The caller identifies the new names that have been inserted and the
3004    names that need to be replaced by calling register_new_name_mapping
3005    for every pair <NEW, OLD>.  Note that the function assumes that the
3006    new names have already been inserted in the IL.
3007
3008    For instance, given the following code:
3009
3010      1  L0:
3011      2  x_1 = PHI (0, x_5)
3012      3  if (x_1 < 10)
3013      4    if (x_1 > 7)
3014      5      y_2 = 0
3015      6    else
3016      7      y_3 = x_1 + x_7
3017      8    endif
3018      9    x_5 = x_1 + 1
3019      10   goto L0;
3020      11 endif
3021
3022    Suppose that we insert new names x_10 and x_11 (lines 4 and 8).
3023
3024      1  L0:
3025      2  x_1 = PHI (0, x_5)
3026      3  if (x_1 < 10)
3027      4    x_10 = ...
3028      5    if (x_1 > 7)
3029      6      y_2 = 0
3030      7    else
3031      8      x_11 = ...
3032      9      y_3 = x_1 + x_7
3033      10   endif
3034      11   x_5 = x_1 + 1
3035      12   goto L0;
3036      13 endif
3037
3038    We want to replace all the uses of x_1 with the new definitions of
3039    x_10 and x_11.  Note that the only uses that should be replaced are
3040    those at lines 5, 9 and 11.  Also, the use of x_7 at line 9 should
3041    *not* be replaced (this is why we cannot just mark symbol 'x' for
3042    renaming).
3043
3044    Additionally, we may need to insert a PHI node at line 11 because
3045    that is a merge point for x_10 and x_11.  So the use of x_1 at line
3046    11 will be replaced with the new PHI node.  The insertion of PHI
3047    nodes is optional.  They are not strictly necessary to preserve the
3048    SSA form, and depending on what the caller inserted, they may not
3049    even be useful for the optimizers.  UPDATE_FLAGS controls various
3050    aspects of how update_ssa operates, see the documentation for
3051    TODO_update_ssa*.  */
3052
3053 void
3054 update_ssa (unsigned update_flags)
3055 {
3056   basic_block bb, start_bb;
3057   bitmap_iterator bi;
3058   unsigned i = 0;
3059   bool insert_phi_p;
3060   sbitmap_iterator sbi;
3061
3062   if (!need_ssa_update_p (cfun))
3063     return;
3064
3065   timevar_push (TV_TREE_SSA_INCREMENTAL);
3066
3067   if (!update_ssa_initialized_fn)
3068     init_update_ssa (cfun);
3069   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == cfun);
3070
3071   blocks_with_phis_to_rewrite = BITMAP_ALLOC (NULL);
3072   if (!phis_to_rewrite)
3073     phis_to_rewrite = VEC_alloc (gimple_vec, heap, last_basic_block);
3074   blocks_to_update = BITMAP_ALLOC (NULL);
3075
3076   /* Ensure that the dominance information is up-to-date.  */
3077   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3078
3079   /* Only one update flag should be set.  */
3080   gcc_assert (update_flags == TODO_update_ssa
3081               || update_flags == TODO_update_ssa_no_phi
3082               || update_flags == TODO_update_ssa_full_phi
3083               || update_flags == TODO_update_ssa_only_virtuals);
3084
3085   /* If we only need to update virtuals, remove all the mappings for
3086      real names before proceeding.  The caller is responsible for
3087      having dealt with the name mappings before calling update_ssa.  */
3088   if (update_flags == TODO_update_ssa_only_virtuals)
3089     {
3090       sbitmap_zero (old_ssa_names);
3091       sbitmap_zero (new_ssa_names);
3092       htab_empty (repl_tbl);
3093     }
3094
3095   insert_phi_p = (update_flags != TODO_update_ssa_no_phi);
3096
3097   if (insert_phi_p)
3098     {
3099       /* If the caller requested PHI nodes to be added, initialize
3100          live-in information data structures (DEF_BLOCKS).  */
3101
3102       /* For each SSA name N, the DEF_BLOCKS table describes where the
3103          name is defined, which blocks have PHI nodes for N, and which
3104          blocks have uses of N (i.e., N is live-on-entry in those
3105          blocks).  */
3106       def_blocks = htab_create (num_ssa_names, def_blocks_hash,
3107                                 def_blocks_eq, def_blocks_free);
3108     }
3109   else
3110     {
3111       def_blocks = NULL;
3112     }
3113
3114   /* Heuristic to avoid massive slow downs when the replacement
3115      mappings include lots of virtual names.  */
3116   if (insert_phi_p && switch_virtuals_to_full_rewrite_p ())
3117     switch_virtuals_to_full_rewrite ();
3118
3119   /* If there are names defined in the replacement table, prepare
3120      definition and use sites for all the names in NEW_SSA_NAMES and
3121      OLD_SSA_NAMES.  */
3122   if (sbitmap_first_set_bit (new_ssa_names) >= 0)
3123     {
3124       prepare_names_to_update (insert_phi_p);
3125
3126       /* If all the names in NEW_SSA_NAMES had been marked for
3127          removal, and there are no symbols to rename, then there's
3128          nothing else to do.  */
3129       if (sbitmap_first_set_bit (new_ssa_names) < 0
3130           && bitmap_empty_p (SYMS_TO_RENAME (cfun)))
3131         goto done;
3132     }
3133
3134   /* Next, determine the block at which to start the renaming process.  */
3135   if (!bitmap_empty_p (SYMS_TO_RENAME (cfun)))
3136     {
3137       /* If we have to rename some symbols from scratch, we need to
3138          start the process at the root of the CFG.  FIXME, it should
3139          be possible to determine the nearest block that had a
3140          definition for each of the symbols that are marked for
3141          updating.  For now this seems more work than it's worth.  */
3142       start_bb = ENTRY_BLOCK_PTR;
3143
3144       /* Traverse the CFG looking for existing definitions and uses of
3145          symbols in SYMS_TO_RENAME.  Mark interesting blocks and
3146          statements and set local live-in information for the PHI
3147          placement heuristics.  */
3148       prepare_block_for_update (start_bb, insert_phi_p);
3149     }
3150   else
3151     {
3152       /* Otherwise, the entry block to the region is the nearest
3153          common dominator for the blocks in BLOCKS.  */
3154       start_bb = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS,
3155                                                    blocks_to_update);
3156     }
3157
3158   /* If requested, insert PHI nodes at the iterated dominance frontier
3159      of every block, creating new definitions for names in OLD_SSA_NAMES
3160      and for symbols in SYMS_TO_RENAME.  */
3161   if (insert_phi_p)
3162     {
3163       bitmap *dfs;
3164
3165       /* If the caller requested PHI nodes to be added, compute
3166          dominance frontiers.  */
3167       dfs = XNEWVEC (bitmap, last_basic_block);
3168       FOR_EACH_BB (bb)
3169         dfs[bb->index] = BITMAP_ALLOC (NULL);
3170       compute_dominance_frontiers (dfs);
3171
3172       if (sbitmap_first_set_bit (old_ssa_names) >= 0)
3173         {
3174           sbitmap_iterator sbi;
3175
3176           /* insert_update_phi_nodes_for will call add_new_name_mapping
3177              when inserting new PHI nodes, so the set OLD_SSA_NAMES
3178              will grow while we are traversing it (but it will not
3179              gain any new members).  Copy OLD_SSA_NAMES to a temporary
3180              for traversal.  */
3181           sbitmap tmp = sbitmap_alloc (old_ssa_names->n_bits);
3182           sbitmap_copy (tmp, old_ssa_names);
3183           EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tmp, 0, i, sbi)
3184             insert_updated_phi_nodes_for (ssa_name (i), dfs, blocks_to_update,
3185                                           update_flags);
3186           sbitmap_free (tmp);
3187         }
3188
3189       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (SYMS_TO_RENAME (cfun), 0, i, bi)
3190         insert_updated_phi_nodes_for (referenced_var (i), dfs, blocks_to_update,
3191                                       update_flags);
3192
3193       FOR_EACH_BB (bb)
3194         BITMAP_FREE (dfs[bb->index]);
3195       free (dfs);
3196
3197       /* Insertion of PHI nodes may have added blocks to the region.
3198          We need to re-compute START_BB to include the newly added
3199          blocks.  */
3200       if (start_bb != ENTRY_BLOCK_PTR)
3201         start_bb = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS,
3202                                                      blocks_to_update);
3203     }
3204
3205   /* Reset the current definition for name and symbol before renaming
3206      the sub-graph.  */
3207   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (old_ssa_names, 0, i, sbi)
3208     set_current_def (ssa_name (i), NULL_TREE);
3209
3210   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (SYMS_TO_RENAME (cfun), 0, i, bi)
3211     set_current_def (referenced_var (i), NULL_TREE);
3212
3213   /* Now start the renaming process at START_BB.  */
3214   interesting_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3215   sbitmap_zero (interesting_blocks);
3216   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_to_update, 0, i, bi)
3217     SET_BIT (interesting_blocks, i);
3218
3219   rewrite_blocks (start_bb, REWRITE_UPDATE);
3220
3221   sbitmap_free (interesting_blocks);
3222
3223   /* Debugging dumps.  */
3224   if (dump_file)
3225     {
3226       int c;
3227       unsigned i;
3228
3229       dump_update_ssa (dump_file);
3230
3231       fprintf (dump_file, "Incremental SSA update started at block: %d\n\n",
3232                start_bb->index);
3233
3234       c = 0;
3235       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_to_update, 0, i, bi)
3236         c++;
3237       fprintf (dump_file, "Number of blocks in CFG: %d\n", last_basic_block);
3238       fprintf (dump_file, "Number of blocks to update: %d (%3.0f%%)\n\n",
3239                c, PERCENT (c, last_basic_block));
3240
3241       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
3242         {
3243           fprintf (dump_file, "Affected blocks: ");
3244           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_to_update, 0, i, bi)
3245             fprintf (dump_file, "%u ", i);
3246           fprintf (dump_file, "\n");
3247         }
3248
3249       fprintf (dump_file, "\n\n");
3250     }
3251
3252   /* Free allocated memory.  */
3253 done:
3254   delete_update_ssa ();
3255
3256   timevar_pop (TV_TREE_SSA_INCREMENTAL);
3257 }