OSDN Git Service

2009-06-17 H.J. Lu <hongjiu.lu@intel.com>
[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
116 /* Set of SSA names that have been marked to be released after they
117    were registered in the replacement table.  They will be finally
118    released after we finish updating the SSA web.  */
119 static bitmap names_to_release;
120
121 static VEC(gimple_vec, heap) *phis_to_rewrite;
122
123 /* The bitmap of non-NULL elements of PHIS_TO_REWRITE.  */
124 static bitmap blocks_with_phis_to_rewrite;
125
126 /* Growth factor for NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES.  These sets need
127    to grow as the callers to register_new_name_mapping will typically
128    create new names on the fly.  FIXME.  Currently set to 1/3 to avoid
129    frequent reallocations but still need to find a reasonable growth
130    strategy.  */
131 #define NAME_SETS_GROWTH_FACTOR (MAX (3, num_ssa_names / 3))
132
133 /* Tuple used to represent replacement mappings.  */
134 struct repl_map_d
135 {
136   tree name;
137   bitmap set;
138 };
139
140
141 /* NEW -> OLD_SET replacement table.  If we are replacing several
142    existing SSA names O_1, O_2, ..., O_j with a new name N_i,
143    then REPL_TBL[N_i] = { O_1, O_2, ..., O_j }.  */
144 static htab_t repl_tbl;
145
146 /* The function the SSA updating data structures have been initialized for.
147    NULL if they need to be initialized by register_new_name_mapping.  */
148 static struct function *update_ssa_initialized_fn = NULL;
149
150 /* Statistics kept by update_ssa to use in the virtual mapping
151    heuristic.  If the number of virtual mappings is beyond certain
152    threshold, the updater will switch from using the mappings into
153    renaming the virtual symbols from scratch.  In some cases, the
154    large number of name mappings for virtual names causes significant
155    slowdowns in the PHI insertion code.  */
156 struct update_ssa_stats_d
157 {
158   unsigned num_virtual_mappings;
159   unsigned num_total_mappings;
160   bitmap virtual_symbols;
161   unsigned num_virtual_symbols;
162 };
163 static struct update_ssa_stats_d update_ssa_stats;
164
165 /* Global data to attach to the main dominator walk structure.  */
166 struct mark_def_sites_global_data
167 {
168   /* This bitmap contains the variables which are set before they
169      are used in a basic block.  */
170   bitmap kills;
171
172   /* Bitmap of names to rename.  */
173   sbitmap names_to_rename;
174
175   /* Set of blocks that mark_def_sites deems interesting for the
176      renamer to process.  */
177   sbitmap interesting_blocks;
178 };
179
180
181 /* Information stored for SSA names.  */
182 struct ssa_name_info
183 {
184   /* The current reaching definition replacing this SSA name.  */
185   tree current_def;
186
187   /* This field indicates whether or not the variable may need PHI nodes.
188      See the enum's definition for more detailed information about the
189      states.  */
190   ENUM_BITFIELD (need_phi_state) need_phi_state : 2;
191
192   /* Age of this record (so that info_for_ssa_name table can be cleared
193      quickly); if AGE < CURRENT_INFO_FOR_SSA_NAME_AGE, then the fields
194      are assumed to be null.  */
195   unsigned age;
196 };
197
198 /* The information associated with names.  */
199 typedef struct ssa_name_info *ssa_name_info_p;
200 DEF_VEC_P (ssa_name_info_p);
201 DEF_VEC_ALLOC_P (ssa_name_info_p, heap);
202
203 static VEC(ssa_name_info_p, heap) *info_for_ssa_name;
204 static unsigned current_info_for_ssa_name_age;
205
206 /* The set of blocks affected by update_ssa.  */
207 static bitmap blocks_to_update;
208
209 /* The main entry point to the SSA renamer (rewrite_blocks) may be
210    called several times to do different, but related, tasks.
211    Initially, we need it to rename the whole program into SSA form.
212    At other times, we may need it to only rename into SSA newly
213    exposed symbols.  Finally, we can also call it to incrementally fix
214    an already built SSA web.  */
215 enum rewrite_mode {
216     /* Convert the whole function into SSA form.  */
217     REWRITE_ALL,
218
219     /* Incrementally update the SSA web by replacing existing SSA
220        names with new ones.  See update_ssa for details.  */
221     REWRITE_UPDATE
222 };
223
224
225
226
227 /* Prototypes for debugging functions.  */
228 extern void dump_tree_ssa (FILE *);
229 extern void debug_tree_ssa (void);
230 extern void debug_def_blocks (void);
231 extern void dump_tree_ssa_stats (FILE *);
232 extern void debug_tree_ssa_stats (void);
233 extern void dump_update_ssa (FILE *);
234 extern void debug_update_ssa (void);
235 extern void dump_names_replaced_by (FILE *, tree);
236 extern void debug_names_replaced_by (tree);
237 extern void dump_def_blocks (FILE *);
238 extern void debug_def_blocks (void);
239 extern void dump_defs_stack (FILE *, int);
240 extern void debug_defs_stack (int);
241 extern void dump_currdefs (FILE *);
242 extern void debug_currdefs (void);
243
244 /* Return true if STMT needs to be rewritten.  When renaming a subset
245    of the variables, not all statements will be processed.  This is
246    decided in mark_def_sites.  */
247
248 static inline bool
249 rewrite_uses_p (gimple stmt)
250 {
251   return gimple_visited_p (stmt);
252 }
253
254
255 /* Set the rewrite marker on STMT to the value given by REWRITE_P.  */
256
257 static inline void
258 set_rewrite_uses (gimple stmt, bool rewrite_p)
259 {
260   gimple_set_visited (stmt, rewrite_p);
261 }
262
263
264 /* Return true if the DEFs created by statement STMT should be
265    registered when marking new definition sites.  This is slightly
266    different than rewrite_uses_p: it's used by update_ssa to
267    distinguish statements that need to have both uses and defs
268    processed from those that only need to have their defs processed.
269    Statements that define new SSA names only need to have their defs
270    registered, but they don't need to have their uses renamed.  */
271
272 static inline bool
273 register_defs_p (gimple stmt)
274 {
275   return gimple_plf (stmt, GF_PLF_1) != 0;
276 }
277
278
279 /* If REGISTER_DEFS_P is true, mark STMT to have its DEFs registered.  */
280
281 static inline void
282 set_register_defs (gimple stmt, bool register_defs_p)
283 {
284   gimple_set_plf (stmt, GF_PLF_1, register_defs_p);
285 }
286
287
288 /* Get the information associated with NAME.  */
289
290 static inline ssa_name_info_p
291 get_ssa_name_ann (tree name)
292 {
293   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (name);
294   unsigned len = VEC_length (ssa_name_info_p, info_for_ssa_name);
295   struct ssa_name_info *info;
296
297   if (ver >= len)
298     {
299       unsigned new_len = num_ssa_names;
300
301       VEC_reserve (ssa_name_info_p, heap, info_for_ssa_name, new_len);
302       while (len++ < new_len)
303         {
304           struct ssa_name_info *info = XCNEW (struct ssa_name_info);
305           info->age = current_info_for_ssa_name_age;
306           VEC_quick_push (ssa_name_info_p, info_for_ssa_name, info);
307         }
308     }
309
310   info = VEC_index (ssa_name_info_p, info_for_ssa_name, ver);
311   if (info->age < current_info_for_ssa_name_age)
312     {
313       info->need_phi_state = NEED_PHI_STATE_UNKNOWN;
314       info->current_def = NULL_TREE;
315       info->age = current_info_for_ssa_name_age;
316     }
317
318   return info;
319 }
320
321
322 /* Clears info for SSA names.  */
323
324 static void
325 clear_ssa_name_info (void)
326 {
327   current_info_for_ssa_name_age++;
328 }
329
330
331 /* Get phi_state field for VAR.  */
332
333 static inline enum need_phi_state
334 get_phi_state (tree var)
335 {
336   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
337     return get_ssa_name_ann (var)->need_phi_state;
338   else
339     return var_ann (var)->need_phi_state;
340 }
341
342
343 /* Sets phi_state field for VAR to STATE.  */
344
345 static inline void
346 set_phi_state (tree var, enum need_phi_state state)
347 {
348   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
349     get_ssa_name_ann (var)->need_phi_state = state;
350   else
351     var_ann (var)->need_phi_state = state;
352 }
353
354
355 /* Return the current definition for VAR.  */
356
357 tree
358 get_current_def (tree var)
359 {
360   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
361     return get_ssa_name_ann (var)->current_def;
362   else
363     return var_ann (var)->current_def;
364 }
365
366
367 /* Sets current definition of VAR to DEF.  */
368
369 void
370 set_current_def (tree var, tree def)
371 {
372   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
373     get_ssa_name_ann (var)->current_def = def;
374   else
375     var_ann (var)->current_def = def;
376 }
377
378
379 /* Compute global livein information given the set of blocks where
380    an object is locally live at the start of the block (LIVEIN)
381    and the set of blocks where the object is defined (DEF_BLOCKS).
382
383    Note: This routine augments the existing local livein information
384    to include global livein (i.e., it modifies the underlying bitmap
385    for LIVEIN).  */
386
387 void
388 compute_global_livein (bitmap livein ATTRIBUTE_UNUSED, bitmap def_blocks ATTRIBUTE_UNUSED)
389 {
390   basic_block bb, *worklist, *tos;
391   unsigned i;
392   bitmap_iterator bi;
393
394   tos = worklist
395     = (basic_block *) xmalloc (sizeof (basic_block) * (last_basic_block + 1));
396
397   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (livein, 0, i, bi)
398     *tos++ = BASIC_BLOCK (i);
399
400   /* Iterate until the worklist is empty.  */
401   while (tos != worklist)
402     {
403       edge e;
404       edge_iterator ei;
405
406       /* Pull a block off the worklist.  */
407       bb = *--tos;
408
409       /* For each predecessor block.  */
410       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
411         {
412           basic_block pred = e->src;
413           int pred_index = pred->index;
414
415           /* None of this is necessary for the entry block.  */
416           if (pred != ENTRY_BLOCK_PTR
417               && ! bitmap_bit_p (livein, pred_index)
418               && ! bitmap_bit_p (def_blocks, pred_index))
419             {
420               *tos++ = pred;
421               bitmap_set_bit (livein, pred_index);
422             }
423         }
424     }
425
426   free (worklist);
427 }
428
429
430 /* Cleans up the REWRITE_THIS_STMT and REGISTER_DEFS_IN_THIS_STMT flags for
431    all statements in basic block BB.  */
432
433 static void
434 initialize_flags_in_bb (basic_block bb)
435 {
436   gimple stmt;
437   gimple_stmt_iterator gsi;
438
439   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
440     {
441       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
442       set_rewrite_uses (phi, false);
443       set_register_defs (phi, false);
444     }
445
446   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
447     {
448       stmt = gsi_stmt (gsi);
449
450       /* We are going to use the operand cache API, such as
451          SET_USE, SET_DEF, and FOR_EACH_IMM_USE_FAST.  The operand
452          cache for each statement should be up-to-date.  */
453       gcc_assert (!gimple_modified_p (stmt));
454       set_rewrite_uses (stmt, false);
455       set_register_defs (stmt, false);
456     }
457 }
458
459 /* Mark block BB as interesting for update_ssa.  */
460
461 static void
462 mark_block_for_update (basic_block bb)
463 {
464   gcc_assert (blocks_to_update != NULL);
465   if (bitmap_bit_p (blocks_to_update, bb->index))
466     return;
467   bitmap_set_bit (blocks_to_update, bb->index);
468   initialize_flags_in_bb (bb);
469 }
470
471 /* Return the set of blocks where variable VAR is defined and the blocks
472    where VAR is live on entry (livein).  If no entry is found in
473    DEF_BLOCKS, a new one is created and returned.  */
474
475 static inline struct def_blocks_d *
476 get_def_blocks_for (tree var)
477 {
478   struct def_blocks_d db, *db_p;
479   void **slot;
480
481   db.var = var;
482   slot = htab_find_slot (def_blocks, (void *) &db, INSERT);
483   if (*slot == NULL)
484     {
485       db_p = XNEW (struct def_blocks_d);
486       db_p->var = var;
487       db_p->def_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
488       db_p->phi_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
489       db_p->livein_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
490       *slot = (void *) db_p;
491     }
492   else
493     db_p = (struct def_blocks_d *) *slot;
494
495   return db_p;
496 }
497
498
499 /* Mark block BB as the definition site for variable VAR.  PHI_P is true if
500    VAR is defined by a PHI node.  */
501
502 static void
503 set_def_block (tree var, basic_block bb, bool phi_p)
504 {
505   struct def_blocks_d *db_p;
506   enum need_phi_state state;
507
508   state = get_phi_state (var);
509   db_p = get_def_blocks_for (var);
510
511   /* Set the bit corresponding to the block where VAR is defined.  */
512   bitmap_set_bit (db_p->def_blocks, bb->index);
513   if (phi_p)
514     bitmap_set_bit (db_p->phi_blocks, bb->index);
515
516   /* Keep track of whether or not we may need to insert PHI nodes.
517
518      If we are in the UNKNOWN state, then this is the first definition
519      of VAR.  Additionally, we have not seen any uses of VAR yet, so
520      we do not need a PHI node for this variable at this time (i.e.,
521      transition to NEED_PHI_STATE_NO).
522
523      If we are in any other state, then we either have multiple definitions
524      of this variable occurring in different blocks or we saw a use of the
525      variable which was not dominated by the block containing the
526      definition(s).  In this case we may need a PHI node, so enter
527      state NEED_PHI_STATE_MAYBE.  */
528   if (state == NEED_PHI_STATE_UNKNOWN)
529     set_phi_state (var, NEED_PHI_STATE_NO);
530   else
531     set_phi_state (var, NEED_PHI_STATE_MAYBE);
532 }
533
534
535 /* Mark block BB as having VAR live at the entry to BB.  */
536
537 static void
538 set_livein_block (tree var, basic_block bb)
539 {
540   struct def_blocks_d *db_p;
541   enum need_phi_state state = get_phi_state (var);
542
543   db_p = get_def_blocks_for (var);
544
545   /* Set the bit corresponding to the block where VAR is live in.  */
546   bitmap_set_bit (db_p->livein_blocks, bb->index);
547
548   /* Keep track of whether or not we may need to insert PHI nodes.
549
550      If we reach here in NEED_PHI_STATE_NO, see if this use is dominated
551      by the single block containing the definition(s) of this variable.  If
552      it is, then we remain in NEED_PHI_STATE_NO, otherwise we transition to
553      NEED_PHI_STATE_MAYBE.  */
554   if (state == NEED_PHI_STATE_NO)
555     {
556       int def_block_index = bitmap_first_set_bit (db_p->def_blocks);
557
558       if (def_block_index == -1
559           || ! dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb,
560                                BASIC_BLOCK (def_block_index)))
561         set_phi_state (var, NEED_PHI_STATE_MAYBE);
562     }
563   else
564     set_phi_state (var, NEED_PHI_STATE_MAYBE);
565 }
566
567
568 /* Return true if symbol SYM is marked for renaming.  */
569
570 static inline bool
571 symbol_marked_for_renaming (tree sym)
572 {
573   return bitmap_bit_p (SYMS_TO_RENAME (cfun), DECL_UID (sym));
574 }
575
576
577 /* Return true if NAME is in OLD_SSA_NAMES.  */
578
579 static inline bool
580 is_old_name (tree name)
581 {
582   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (name);
583   if (!new_ssa_names)
584     return false;
585   return ver < new_ssa_names->n_bits && TEST_BIT (old_ssa_names, ver);
586 }
587
588
589 /* Return true if NAME is in NEW_SSA_NAMES.  */
590
591 static inline bool
592 is_new_name (tree name)
593 {
594   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (name);
595   if (!new_ssa_names)
596     return false;
597   return ver < new_ssa_names->n_bits && TEST_BIT (new_ssa_names, ver);
598 }
599
600
601 /* Hashing and equality functions for REPL_TBL.  */
602
603 static hashval_t
604 repl_map_hash (const void *p)
605 {
606   return htab_hash_pointer ((const void *)((const struct repl_map_d *)p)->name);
607 }
608
609 static int
610 repl_map_eq (const void *p1, const void *p2)
611 {
612   return ((const struct repl_map_d *)p1)->name
613          == ((const struct repl_map_d *)p2)->name;
614 }
615
616 static void
617 repl_map_free (void *p)
618 {
619   BITMAP_FREE (((struct repl_map_d *)p)->set);
620   free (p);
621 }
622
623
624 /* Return the names replaced by NEW_TREE (i.e., REPL_TBL[NEW_TREE].SET).  */
625
626 static inline bitmap
627 names_replaced_by (tree new_tree)
628 {
629   struct repl_map_d m;
630   void **slot;
631
632   m.name = new_tree;
633   slot = htab_find_slot (repl_tbl, (void *) &m, NO_INSERT);
634
635   /* If N was not registered in the replacement table, return NULL.  */
636   if (slot == NULL || *slot == NULL)
637     return NULL;
638
639   return ((struct repl_map_d *) *slot)->set;
640 }
641
642
643 /* Add OLD to REPL_TBL[NEW_TREE].SET.  */
644
645 static inline void
646 add_to_repl_tbl (tree new_tree, tree old)
647 {
648   struct repl_map_d m, *mp;
649   void **slot;
650
651   m.name = new_tree;
652   slot = htab_find_slot (repl_tbl, (void *) &m, INSERT);
653   if (*slot == NULL)
654     {
655       mp = XNEW (struct repl_map_d);
656       mp->name = new_tree;
657       mp->set = BITMAP_ALLOC (NULL);
658       *slot = (void *) mp;
659     }
660   else
661     mp = (struct repl_map_d *) *slot;
662
663   bitmap_set_bit (mp->set, SSA_NAME_VERSION (old));
664 }
665
666
667 /* Add a new mapping NEW_TREE -> OLD REPL_TBL.  Every entry N_i in REPL_TBL
668    represents the set of names O_1 ... O_j replaced by N_i.  This is
669    used by update_ssa and its helpers to introduce new SSA names in an
670    already formed SSA web.  */
671
672 static void
673 add_new_name_mapping (tree new_tree, tree old)
674 {
675   timevar_push (TV_TREE_SSA_INCREMENTAL);
676
677   /* OLD and NEW_TREE must be different SSA names for the same symbol.  */
678   gcc_assert (new_tree != old && SSA_NAME_VAR (new_tree) == SSA_NAME_VAR (old));
679
680   /* If this mapping is for virtual names, we will need to update
681      virtual operands.  If this is a mapping for .MEM, then we gather
682      the symbols associated with each name.  */
683   if (!is_gimple_reg (new_tree))
684     {
685       tree sym;
686
687       update_ssa_stats.num_virtual_mappings++;
688       update_ssa_stats.num_virtual_symbols++;
689
690       /* Keep counts of virtual mappings and symbols to use in the
691          virtual mapping heuristic.  If we have large numbers of
692          virtual mappings for a relatively low number of symbols, it
693          will make more sense to rename the symbols from scratch.
694          Otherwise, the insertion of PHI nodes for each of the old
695          names in these mappings will be very slow.  */
696       sym = SSA_NAME_VAR (new_tree);
697       bitmap_set_bit (update_ssa_stats.virtual_symbols, DECL_UID (sym));
698     }
699
700   /* We may need to grow NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES because our
701      caller may have created new names since the set was created.  */
702   if (new_ssa_names->n_bits <= num_ssa_names - 1)
703     {
704       unsigned int new_sz = num_ssa_names + NAME_SETS_GROWTH_FACTOR;
705       new_ssa_names = sbitmap_resize (new_ssa_names, new_sz, 0);
706       old_ssa_names = sbitmap_resize (old_ssa_names, new_sz, 0);
707     }
708
709   /* Update the REPL_TBL table.  */
710   add_to_repl_tbl (new_tree, old);
711
712   /* If OLD had already been registered as a new name, then all the
713      names that OLD replaces should also be replaced by NEW_TREE.  */
714   if (is_new_name (old))
715     bitmap_ior_into (names_replaced_by (new_tree), names_replaced_by (old));
716
717   /* Register NEW_TREE and OLD in NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES,
718      respectively.  */
719   SET_BIT (new_ssa_names, SSA_NAME_VERSION (new_tree));
720   SET_BIT (old_ssa_names, SSA_NAME_VERSION (old));
721
722   /* Update mapping counter to use in the virtual mapping heuristic.  */
723   update_ssa_stats.num_total_mappings++;
724
725   timevar_pop (TV_TREE_SSA_INCREMENTAL);
726 }
727
728
729 /* Call back for walk_dominator_tree used to collect definition sites
730    for every variable in the function.  For every statement S in block
731    BB:
732
733    1- Variables defined by S in the DEFS of S are marked in the bitmap
734       WALK_DATA->GLOBAL_DATA->KILLS.
735
736    2- If S uses a variable VAR and there is no preceding kill of VAR,
737       then it is marked in the LIVEIN_BLOCKS bitmap associated with VAR.
738
739    This information is used to determine which variables are live
740    across block boundaries to reduce the number of PHI nodes
741    we create.  */
742
743 static void
744 mark_def_sites (struct dom_walk_data *walk_data, basic_block bb,
745                 gimple_stmt_iterator gsi)
746 {
747   struct mark_def_sites_global_data *gd;
748   bitmap kills;
749   tree def;
750   gimple stmt;
751   use_operand_p use_p;
752   ssa_op_iter iter;
753
754   /* Since this is the first time that we rewrite the program into SSA
755      form, force an operand scan on every statement.  */
756   stmt = gsi_stmt (gsi);
757   update_stmt (stmt);
758
759   gd = (struct mark_def_sites_global_data *) walk_data->global_data;
760   kills = gd->kills;
761
762   gcc_assert (blocks_to_update == NULL);
763   set_register_defs (stmt, false);
764   set_rewrite_uses (stmt, false);
765
766   /* If a variable is used before being set, then the variable is live
767      across a block boundary, so mark it live-on-entry to BB.  */
768   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
769     {
770       tree sym = USE_FROM_PTR (use_p);
771       gcc_assert (DECL_P (sym));
772       if (!bitmap_bit_p (kills, DECL_UID (sym)))
773         set_livein_block (sym, bb);
774       set_rewrite_uses (stmt, true);
775     }
776   
777   /* Now process the defs.  Mark BB as the definition block and add
778      each def to the set of killed symbols.  */
779   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
780     {
781       gcc_assert (DECL_P (def));
782       set_def_block (def, bb, false);
783       bitmap_set_bit (kills, DECL_UID (def));
784       set_register_defs (stmt, true);
785     }
786
787   /* If we found the statement interesting then also mark the block BB
788      as interesting.  */
789   if (rewrite_uses_p (stmt) || register_defs_p (stmt))
790     SET_BIT (gd->interesting_blocks, bb->index);
791 }
792
793 /* Structure used by prune_unused_phi_nodes to record bounds of the intervals
794    in the dfs numbering of the dominance tree.  */
795
796 struct dom_dfsnum
797 {
798   /* Basic block whose index this entry corresponds to.  */
799   unsigned bb_index;
800
801   /* The dfs number of this node.  */
802   unsigned dfs_num;
803 };
804
805 /* Compares two entries of type struct dom_dfsnum by dfs_num field.  Callback
806    for qsort.  */
807
808 static int
809 cmp_dfsnum (const void *a, const void *b)
810 {
811   const struct dom_dfsnum *const da = (const struct dom_dfsnum *) a;
812   const struct dom_dfsnum *const db = (const struct dom_dfsnum *) b;
813
814   return (int) da->dfs_num - (int) db->dfs_num;
815 }
816
817 /* Among the intervals starting at the N points specified in DEFS, find
818    the one that contains S, and return its bb_index.  */
819
820 static unsigned
821 find_dfsnum_interval (struct dom_dfsnum *defs, unsigned n, unsigned s)
822 {
823   unsigned f = 0, t = n, m;
824
825   while (t > f + 1)
826     {
827       m = (f + t) / 2;
828       if (defs[m].dfs_num <= s)
829         f = m;
830       else
831         t = m;
832     }
833
834   return defs[f].bb_index;
835 }
836
837 /* Clean bits from PHIS for phi nodes whose value cannot be used in USES.
838    KILLS is a bitmap of blocks where the value is defined before any use.  */
839
840 static void
841 prune_unused_phi_nodes (bitmap phis, bitmap kills, bitmap uses)
842 {
843   VEC(int, heap) *worklist;
844   bitmap_iterator bi;
845   unsigned i, b, p, u, top;
846   bitmap live_phis;
847   basic_block def_bb, use_bb;
848   edge e;
849   edge_iterator ei;
850   bitmap to_remove;
851   struct dom_dfsnum *defs;
852   unsigned n_defs, adef;
853
854   if (bitmap_empty_p (uses))
855     {
856       bitmap_clear (phis);
857       return;
858     }
859
860   /* The phi must dominate a use, or an argument of a live phi.  Also, we
861      do not create any phi nodes in def blocks, unless they are also livein.  */
862   to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
863   bitmap_and_compl (to_remove, kills, uses);
864   bitmap_and_compl_into (phis, to_remove);
865   if (bitmap_empty_p (phis))
866     {
867       BITMAP_FREE (to_remove);
868       return;
869     }
870
871   /* We want to remove the unnecessary phi nodes, but we do not want to compute
872      liveness information, as that may be linear in the size of CFG, and if
873      there are lot of different variables to rewrite, this may lead to quadratic
874      behavior.
875
876      Instead, we basically emulate standard dce.  We put all uses to worklist,
877      then for each of them find the nearest def that dominates them.  If this
878      def is a phi node, we mark it live, and if it was not live before, we
879      add the predecessors of its basic block to the worklist.
880    
881      To quickly locate the nearest def that dominates use, we use dfs numbering
882      of the dominance tree (that is already available in order to speed up
883      queries).  For each def, we have the interval given by the dfs number on
884      entry to and on exit from the corresponding subtree in the dominance tree.
885      The nearest dominator for a given use is the smallest of these intervals
886      that contains entry and exit dfs numbers for the basic block with the use.
887      If we store the bounds for all the uses to an array and sort it, we can
888      locate the nearest dominating def in logarithmic time by binary search.*/
889   bitmap_ior (to_remove, kills, phis);
890   n_defs = bitmap_count_bits (to_remove);
891   defs = XNEWVEC (struct dom_dfsnum, 2 * n_defs + 1);
892   defs[0].bb_index = 1;
893   defs[0].dfs_num = 0;
894   adef = 1;
895   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (to_remove, 0, i, bi)
896     {
897       def_bb = BASIC_BLOCK (i);
898       defs[adef].bb_index = i;
899       defs[adef].dfs_num = bb_dom_dfs_in (CDI_DOMINATORS, def_bb);
900       defs[adef + 1].bb_index = i;
901       defs[adef + 1].dfs_num = bb_dom_dfs_out (CDI_DOMINATORS, def_bb);
902       adef += 2;
903     }
904   BITMAP_FREE (to_remove);
905   gcc_assert (adef == 2 * n_defs + 1);
906   qsort (defs, adef, sizeof (struct dom_dfsnum), cmp_dfsnum);
907   gcc_assert (defs[0].bb_index == 1);
908
909   /* Now each DEFS entry contains the number of the basic block to that the
910      dfs number corresponds.  Change them to the number of basic block that
911      corresponds to the interval following the dfs number.  Also, for the
912      dfs_out numbers, increase the dfs number by one (so that it corresponds
913      to the start of the following interval, not to the end of the current
914      one).  We use WORKLIST as a stack.  */
915   worklist = VEC_alloc (int, heap, n_defs + 1);
916   VEC_quick_push (int, worklist, 1);
917   top = 1;
918   n_defs = 1;
919   for (i = 1; i < adef; i++)
920     {
921       b = defs[i].bb_index;
922       if (b == top)
923         {
924           /* This is a closing element.  Interval corresponding to the top
925              of the stack after removing it follows.  */
926           VEC_pop (int, worklist);
927           top = VEC_index (int, worklist, VEC_length (int, worklist) - 1);
928           defs[n_defs].bb_index = top;
929           defs[n_defs].dfs_num = defs[i].dfs_num + 1;
930         }
931       else
932         {
933           /* Opening element.  Nothing to do, just push it to the stack and move
934              it to the correct position.  */
935           defs[n_defs].bb_index = defs[i].bb_index;
936           defs[n_defs].dfs_num = defs[i].dfs_num;
937           VEC_quick_push (int, worklist, b);
938           top = b;
939         }
940
941       /* If this interval starts at the same point as the previous one, cancel
942          the previous one.  */
943       if (defs[n_defs].dfs_num == defs[n_defs - 1].dfs_num)
944         defs[n_defs - 1].bb_index = defs[n_defs].bb_index;
945       else
946         n_defs++;
947     }
948   VEC_pop (int, worklist);
949   gcc_assert (VEC_empty (int, worklist));
950
951   /* Now process the uses.  */
952   live_phis = BITMAP_ALLOC (NULL);
953   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (uses, 0, i, bi)
954     {
955       VEC_safe_push (int, heap, worklist, i);
956     }
957
958   while (!VEC_empty (int, worklist))
959     {
960       b = VEC_pop (int, worklist);
961       if (b == ENTRY_BLOCK)
962         continue;
963
964       /* If there is a phi node in USE_BB, it is made live.  Otherwise,
965          find the def that dominates the immediate dominator of USE_BB
966          (the kill in USE_BB does not dominate the use).  */
967       if (bitmap_bit_p (phis, b))
968         p = b;
969       else
970         {
971           use_bb = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, BASIC_BLOCK (b));
972           p = find_dfsnum_interval (defs, n_defs,
973                                     bb_dom_dfs_in (CDI_DOMINATORS, use_bb));
974           if (!bitmap_bit_p (phis, p))
975             continue;
976         }
977
978       /* If the phi node is already live, there is nothing to do.  */
979       if (bitmap_bit_p (live_phis, p))
980         continue;
981
982       /* Mark the phi as live, and add the new uses to the worklist.  */
983       bitmap_set_bit (live_phis, p);
984       def_bb = BASIC_BLOCK (p);
985       FOR_EACH_EDGE (e, ei, def_bb->preds)
986         {
987           u = e->src->index;
988           if (bitmap_bit_p (uses, u))
989             continue;
990
991           /* In case there is a kill directly in the use block, do not record
992              the use (this is also necessary for correctness, as we assume that
993              uses dominated by a def directly in their block have been filtered
994              out before).  */
995           if (bitmap_bit_p (kills, u))
996             continue;
997
998           bitmap_set_bit (uses, u);
999           VEC_safe_push (int, heap, worklist, u);
1000         }
1001     }
1002
1003   VEC_free (int, heap, worklist);
1004   bitmap_copy (phis, live_phis);
1005   BITMAP_FREE (live_phis);
1006   free (defs);
1007 }
1008
1009 /* Return the set of blocks where variable VAR is defined and the blocks
1010    where VAR is live on entry (livein).  Return NULL, if no entry is
1011    found in DEF_BLOCKS.  */
1012
1013 static inline struct def_blocks_d *
1014 find_def_blocks_for (tree var)
1015 {
1016   struct def_blocks_d dm;
1017   dm.var = var;
1018   return (struct def_blocks_d *) htab_find (def_blocks, &dm);
1019 }
1020
1021
1022 /* Retrieve or create a default definition for symbol SYM.  */
1023
1024 static inline tree
1025 get_default_def_for (tree sym)
1026 {
1027   tree ddef = gimple_default_def (cfun, sym);
1028
1029   if (ddef == NULL_TREE)
1030     {
1031       ddef = make_ssa_name (sym, gimple_build_nop ());
1032       set_default_def (sym, ddef);
1033     }
1034
1035   return ddef;
1036 }
1037
1038
1039 /* Marks phi node PHI in basic block BB for rewrite.  */
1040
1041 static void
1042 mark_phi_for_rewrite (basic_block bb, gimple phi)
1043 {
1044   gimple_vec phis;
1045   unsigned i, idx = bb->index;
1046
1047   if (rewrite_uses_p (phi))
1048     return;
1049
1050   set_rewrite_uses (phi, true);
1051
1052   if (!blocks_with_phis_to_rewrite)
1053     return;
1054
1055   bitmap_set_bit (blocks_with_phis_to_rewrite, idx);
1056   VEC_reserve (gimple_vec, heap, phis_to_rewrite, last_basic_block + 1);
1057   for (i = VEC_length (gimple_vec, phis_to_rewrite); i <= idx; i++)
1058     VEC_quick_push (gimple_vec, phis_to_rewrite, NULL);
1059
1060   phis = VEC_index (gimple_vec, phis_to_rewrite, idx);
1061   if (!phis)
1062     phis = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
1063
1064   VEC_safe_push (gimple, heap, phis, phi);
1065   VEC_replace (gimple_vec, phis_to_rewrite, idx, phis);
1066 }
1067
1068
1069 /* Insert PHI nodes for variable VAR using the iterated dominance
1070    frontier given in PHI_INSERTION_POINTS.  If UPDATE_P is true, this
1071    function assumes that the caller is incrementally updating the
1072    existing SSA form, in which case VAR may be an SSA name instead of
1073    a symbol.
1074
1075    PHI_INSERTION_POINTS is updated to reflect nodes that already had a
1076    PHI node for VAR.  On exit, only the nodes that received a PHI node
1077    for VAR will be present in PHI_INSERTION_POINTS.  */
1078
1079 static void
1080 insert_phi_nodes_for (tree var, bitmap phi_insertion_points, bool update_p)
1081 {
1082   unsigned bb_index;
1083   edge e;
1084   gimple phi;
1085   basic_block bb;
1086   bitmap_iterator bi;
1087   struct def_blocks_d *def_map;
1088
1089   def_map = find_def_blocks_for (var);
1090   gcc_assert (def_map);
1091
1092   /* Remove the blocks where we already have PHI nodes for VAR.  */
1093   bitmap_and_compl_into (phi_insertion_points, def_map->phi_blocks);
1094
1095   /* Remove obviously useless phi nodes.  */
1096   prune_unused_phi_nodes (phi_insertion_points, def_map->def_blocks,
1097                           def_map->livein_blocks);
1098
1099   /* And insert the PHI nodes.  */
1100   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (phi_insertion_points, 0, bb_index, bi)
1101     {
1102       bb = BASIC_BLOCK (bb_index);
1103       if (update_p)
1104         mark_block_for_update (bb);
1105
1106       phi = NULL;
1107
1108       if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
1109         {
1110           /* If we are rewriting SSA names, create the LHS of the PHI
1111              node by duplicating VAR.  This is useful in the case of
1112              pointers, to also duplicate pointer attributes (alias
1113              information, in particular).  */
1114           edge_iterator ei;
1115           tree new_lhs;
1116
1117           gcc_assert (update_p);
1118           phi = create_phi_node (var, bb);
1119
1120           new_lhs = duplicate_ssa_name (var, phi);
1121           gimple_phi_set_result (phi, new_lhs);
1122           add_new_name_mapping (new_lhs, var);
1123
1124           /* Add VAR to every argument slot of PHI.  We need VAR in
1125              every argument so that rewrite_update_phi_arguments knows
1126              which name is this PHI node replacing.  If VAR is a
1127              symbol marked for renaming, this is not necessary, the
1128              renamer will use the symbol on the LHS to get its
1129              reaching definition.  */
1130           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1131             add_phi_arg (phi, var, e);
1132         }
1133       else
1134         {
1135           gcc_assert (DECL_P (var));
1136           phi = create_phi_node (var, bb);
1137         }
1138
1139       /* Mark this PHI node as interesting for update_ssa.  */
1140       set_register_defs (phi, true);
1141       mark_phi_for_rewrite (bb, phi);
1142     }
1143 }
1144
1145
1146 /* Insert PHI nodes at the dominance frontier of blocks with variable
1147    definitions.  DFS contains the dominance frontier information for
1148    the flowgraph.  */
1149
1150 static void
1151 insert_phi_nodes (bitmap *dfs)
1152 {
1153   referenced_var_iterator rvi;
1154   tree var;
1155
1156   timevar_push (TV_TREE_INSERT_PHI_NODES);
1157   
1158   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1159     {
1160       struct def_blocks_d *def_map;
1161       bitmap idf;
1162
1163       def_map = find_def_blocks_for (var);
1164       if (def_map == NULL)
1165         continue;
1166
1167       if (get_phi_state (var) != NEED_PHI_STATE_NO)
1168         {
1169           idf = compute_idf (def_map->def_blocks, dfs);
1170           insert_phi_nodes_for (var, idf, false);
1171           BITMAP_FREE (idf);
1172         }
1173     }
1174
1175   timevar_pop (TV_TREE_INSERT_PHI_NODES);
1176 }
1177
1178
1179 /* Push SYM's current reaching definition into BLOCK_DEFS_STACK and
1180    register DEF (an SSA_NAME) to be a new definition for SYM.  */
1181
1182 static void
1183 register_new_def (tree def, tree sym)
1184 {
1185   tree currdef;
1186    
1187   /* If this variable is set in a single basic block and all uses are
1188      dominated by the set(s) in that single basic block, then there is
1189      no reason to record anything for this variable in the block local
1190      definition stacks.  Doing so just wastes time and memory.
1191
1192      This is the same test to prune the set of variables which may
1193      need PHI nodes.  So we just use that information since it's already
1194      computed and available for us to use.  */
1195   if (get_phi_state (sym) == NEED_PHI_STATE_NO)
1196     {
1197       set_current_def (sym, def);
1198       return;
1199     }
1200
1201   currdef = get_current_def (sym);
1202
1203   /* If SYM is not a GIMPLE register, then CURRDEF may be a name whose
1204      SSA_NAME_VAR is not necessarily SYM.  In this case, also push SYM
1205      in the stack so that we know which symbol is being defined by
1206      this SSA name when we unwind the stack.  */
1207   if (currdef && !is_gimple_reg (sym))
1208     VEC_safe_push (tree, heap, block_defs_stack, sym);
1209
1210   /* Push the current reaching definition into BLOCK_DEFS_STACK.  This
1211      stack is later used by the dominator tree callbacks to restore
1212      the reaching definitions for all the variables defined in the
1213      block after a recursive visit to all its immediately dominated
1214      blocks.  If there is no current reaching definition, then just
1215      record the underlying _DECL node.  */
1216   VEC_safe_push (tree, heap, block_defs_stack, currdef ? currdef : sym);
1217
1218   /* Set the current reaching definition for SYM to be DEF.  */
1219   set_current_def (sym, def);
1220 }
1221
1222
1223 /* Perform a depth-first traversal of the dominator tree looking for
1224    variables to rename.  BB is the block where to start searching.
1225    Renaming is a five step process:
1226
1227    1- Every definition made by PHI nodes at the start of the blocks is
1228       registered as the current definition for the corresponding variable.
1229
1230    2- Every statement in BB is rewritten.  USE and VUSE operands are
1231       rewritten with their corresponding reaching definition.  DEF and
1232       VDEF targets are registered as new definitions.
1233       
1234    3- All the PHI nodes in successor blocks of BB are visited.  The
1235       argument corresponding to BB is replaced with its current reaching
1236       definition.
1237
1238    4- Recursively rewrite every dominator child block of BB.
1239
1240    5- Restore (in reverse order) the current reaching definition for every
1241       new definition introduced in this block.  This is done so that when
1242       we return from the recursive call, all the current reaching
1243       definitions are restored to the names that were valid in the
1244       dominator parent of BB.  */
1245
1246 /* SSA Rewriting Step 1.  Initialization, create a block local stack
1247    of reaching definitions for new SSA names produced in this block
1248    (BLOCK_DEFS).  Register new definitions for every PHI node in the
1249    block.  */
1250
1251 static void
1252 rewrite_initialize_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1253                           basic_block bb)
1254 {
1255   gimple phi;
1256   gimple_stmt_iterator gsi;
1257
1258   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1259     fprintf (dump_file, "\n\nRenaming block #%d\n\n", bb->index);
1260
1261   /* Mark the unwind point for this block.  */
1262   VEC_safe_push (tree, heap, block_defs_stack, NULL_TREE);
1263
1264   /* Step 1.  Register new definitions for every PHI node in the block.
1265      Conceptually, all the PHI nodes are executed in parallel and each PHI
1266      node introduces a new version for the associated variable.  */
1267   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1268     {
1269       tree result;
1270
1271       phi = gsi_stmt (gsi);
1272       result = gimple_phi_result (phi);
1273       gcc_assert (is_gimple_reg (result));
1274       register_new_def (result, SSA_NAME_VAR (result));
1275     }
1276 }
1277
1278
1279 /* Return the current definition for variable VAR.  If none is found,
1280    create a new SSA name to act as the zeroth definition for VAR.  */
1281
1282 static tree
1283 get_reaching_def (tree var)
1284 {
1285   tree currdef;
1286   
1287   /* Lookup the current reaching definition for VAR.  */
1288   currdef = get_current_def (var);
1289
1290   /* If there is no reaching definition for VAR, create and register a
1291      default definition for it (if needed).  */
1292   if (currdef == NULL_TREE)
1293     {
1294       tree sym = DECL_P (var) ? var : SSA_NAME_VAR (var);
1295       currdef = get_default_def_for (sym);
1296       set_current_def (var, currdef);
1297     }
1298
1299   /* Return the current reaching definition for VAR, or the default
1300      definition, if we had to create one.  */
1301   return currdef;
1302 }
1303
1304
1305 /* SSA Rewriting Step 2.  Rewrite every variable used in each statement in
1306    the block with its immediate reaching definitions.  Update the current
1307    definition of a variable when a new real or virtual definition is found.  */
1308
1309 static void
1310 rewrite_stmt (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1311               basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED, gimple_stmt_iterator si)
1312 {
1313   gimple stmt;
1314   use_operand_p use_p;
1315   def_operand_p def_p;
1316   ssa_op_iter iter;
1317
1318   stmt = gsi_stmt (si);
1319
1320   /* If mark_def_sites decided that we don't need to rewrite this
1321      statement, ignore it.  */
1322   gcc_assert (blocks_to_update == NULL);
1323   if (!rewrite_uses_p (stmt) && !register_defs_p (stmt))
1324     return;
1325
1326   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1327     {
1328       fprintf (dump_file, "Renaming statement ");
1329       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1330       fprintf (dump_file, "\n");
1331     }
1332
1333   /* Step 1.  Rewrite USES in the statement.  */
1334   if (rewrite_uses_p (stmt))
1335     FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
1336       {
1337         tree var = USE_FROM_PTR (use_p);
1338         gcc_assert (DECL_P (var));
1339         SET_USE (use_p, get_reaching_def (var));
1340       }
1341
1342   /* Step 2.  Register the statement's DEF operands.  */
1343   if (register_defs_p (stmt))
1344     FOR_EACH_SSA_DEF_OPERAND (def_p, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
1345       {
1346         tree var = DEF_FROM_PTR (def_p);
1347         gcc_assert (DECL_P (var));
1348         SET_DEF (def_p, make_ssa_name (var, stmt));
1349         register_new_def (DEF_FROM_PTR (def_p), var);
1350       }
1351 }
1352
1353
1354 /* SSA Rewriting Step 3.  Visit all the successor blocks of BB looking for
1355    PHI nodes.  For every PHI node found, add a new argument containing the
1356    current reaching definition for the variable and the edge through which
1357    that definition is reaching the PHI node.  */
1358
1359 static void
1360 rewrite_add_phi_arguments (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1361                            basic_block bb)
1362 {
1363   edge e;
1364   edge_iterator ei;
1365
1366   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1367     {
1368       gimple phi;
1369       gimple_stmt_iterator gsi;
1370
1371       for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi);
1372            gsi_next (&gsi))
1373         {
1374           tree currdef;
1375           phi = gsi_stmt (gsi);
1376           currdef = get_reaching_def (SSA_NAME_VAR (gimple_phi_result (phi)));
1377           add_phi_arg (phi, currdef, e);
1378         }
1379     }
1380 }
1381
1382
1383 /* Called after visiting all the statements in basic block BB and all
1384    of its dominator children.  Restore CURRDEFS to its original value.  */
1385
1386 static void
1387 rewrite_finalize_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1388                         basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED)
1389 {
1390   /* Restore CURRDEFS to its original state.  */
1391   while (VEC_length (tree, block_defs_stack) > 0)
1392     {
1393       tree tmp = VEC_pop (tree, block_defs_stack);
1394       tree saved_def, var;
1395
1396       if (tmp == NULL_TREE)
1397         break;
1398
1399       if (TREE_CODE (tmp) == SSA_NAME)
1400         {
1401           /* If we recorded an SSA_NAME, then make the SSA_NAME the
1402              current definition of its underlying variable.  Note that
1403              if the SSA_NAME is not for a GIMPLE register, the symbol
1404              being defined is stored in the next slot in the stack.
1405              This mechanism is needed because an SSA name for a
1406              non-register symbol may be the definition for more than
1407              one symbol (e.g., SFTs, aliased variables, etc).  */
1408           saved_def = tmp;
1409           var = SSA_NAME_VAR (saved_def);
1410           if (!is_gimple_reg (var))
1411             var = VEC_pop (tree, block_defs_stack);
1412         }
1413       else
1414         {
1415           /* If we recorded anything else, it must have been a _DECL
1416              node and its current reaching definition must have been
1417              NULL.  */
1418           saved_def = NULL;
1419           var = tmp;
1420         }
1421                                                                                 
1422       set_current_def (var, saved_def);
1423     }
1424 }
1425
1426
1427 /* Dump bitmap SET (assumed to contain VAR_DECLs) to FILE.  */
1428
1429 void
1430 dump_decl_set (FILE *file, bitmap set)
1431 {
1432   if (set)
1433     {
1434       bitmap_iterator bi;
1435       unsigned i;
1436
1437       fprintf (file, "{ ");
1438
1439       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
1440         {
1441           print_generic_expr (file, referenced_var (i), 0);
1442           fprintf (file, " ");
1443         }
1444
1445       fprintf (file, "}");
1446     }
1447   else
1448     fprintf (file, "NIL");
1449 }
1450
1451
1452 /* Dump bitmap SET (assumed to contain VAR_DECLs) to FILE.  */
1453
1454 void
1455 debug_decl_set (bitmap set)
1456 {
1457   dump_decl_set (stderr, set);
1458   fprintf (stderr, "\n");
1459 }
1460
1461
1462 /* Dump the renaming stack (block_defs_stack) to FILE.  Traverse the
1463    stack up to a maximum of N levels.  If N is -1, the whole stack is
1464    dumped.  New levels are created when the dominator tree traversal
1465    used for renaming enters a new sub-tree.  */
1466
1467 void
1468 dump_defs_stack (FILE *file, int n)
1469 {
1470   int i, j;
1471
1472   fprintf (file, "\n\nRenaming stack");
1473   if (n > 0)
1474     fprintf (file, " (up to %d levels)", n);
1475   fprintf (file, "\n\n");
1476
1477   i = 1;
1478   fprintf (file, "Level %d (current level)\n", i);
1479   for (j = (int) VEC_length (tree, block_defs_stack) - 1; j >= 0; j--)
1480     {
1481       tree name, var;
1482       
1483       name = VEC_index (tree, block_defs_stack, j);
1484       if (name == NULL_TREE)
1485         {
1486           i++;
1487           if (n > 0 && i > n)
1488             break;
1489           fprintf (file, "\nLevel %d\n", i);
1490           continue;
1491         }
1492
1493       if (DECL_P (name))
1494         {
1495           var = name;
1496           name = NULL_TREE;
1497         }
1498       else
1499         {
1500           var = SSA_NAME_VAR (name);
1501           if (!is_gimple_reg (var))
1502             {
1503               j--;
1504               var = VEC_index (tree, block_defs_stack, j);
1505             }
1506         }
1507
1508       fprintf (file, "    Previous CURRDEF (");
1509       print_generic_expr (file, var, 0);
1510       fprintf (file, ") = ");
1511       if (name)
1512         print_generic_expr (file, name, 0);
1513       else
1514         fprintf (file, "<NIL>");
1515       fprintf (file, "\n");
1516     }
1517 }
1518
1519
1520 /* Dump the renaming stack (block_defs_stack) to stderr.  Traverse the
1521    stack up to a maximum of N levels.  If N is -1, the whole stack is
1522    dumped.  New levels are created when the dominator tree traversal
1523    used for renaming enters a new sub-tree.  */
1524
1525 void
1526 debug_defs_stack (int n)
1527 {
1528   dump_defs_stack (stderr, n);
1529 }
1530
1531
1532 /* Dump the current reaching definition of every symbol to FILE.  */
1533
1534 void
1535 dump_currdefs (FILE *file)
1536 {
1537   referenced_var_iterator i;
1538   tree var;
1539
1540   fprintf (file, "\n\nCurrent reaching definitions\n\n");
1541   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, i)
1542     if (SYMS_TO_RENAME (cfun) == NULL
1543         || bitmap_bit_p (SYMS_TO_RENAME (cfun), DECL_UID (var)))
1544       {
1545         fprintf (file, "CURRDEF (");
1546         print_generic_expr (file, var, 0);
1547         fprintf (file, ") = ");
1548         if (get_current_def (var))
1549           print_generic_expr (file, get_current_def (var), 0);
1550         else
1551           fprintf (file, "<NIL>");
1552         fprintf (file, "\n");
1553       }
1554 }
1555
1556
1557 /* Dump the current reaching definition of every symbol to stderr.  */
1558
1559 void
1560 debug_currdefs (void)
1561 {
1562   dump_currdefs (stderr);
1563 }
1564
1565
1566 /* Dump SSA information to FILE.  */
1567
1568 void
1569 dump_tree_ssa (FILE *file)
1570 {
1571   const char *funcname
1572     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
1573
1574   fprintf (file, "SSA renaming information for %s\n\n", funcname);
1575
1576   dump_def_blocks (file);
1577   dump_defs_stack (file, -1);
1578   dump_currdefs (file);
1579   dump_tree_ssa_stats (file);
1580 }
1581
1582
1583 /* Dump SSA information to stderr.  */
1584
1585 void
1586 debug_tree_ssa (void)
1587 {
1588   dump_tree_ssa (stderr);
1589 }
1590
1591
1592 /* Dump statistics for the hash table HTAB.  */
1593
1594 static void
1595 htab_statistics (FILE *file, htab_t htab)
1596 {
1597   fprintf (file, "size %ld, %ld elements, %f collision/search ratio\n",
1598            (long) htab_size (htab),
1599            (long) htab_elements (htab),
1600            htab_collisions (htab));
1601 }
1602
1603
1604 /* Dump SSA statistics on FILE.  */
1605
1606 void
1607 dump_tree_ssa_stats (FILE *file)
1608 {
1609   if (def_blocks || repl_tbl)
1610     fprintf (file, "\nHash table statistics:\n");
1611
1612   if (def_blocks)
1613     {
1614       fprintf (file, "    def_blocks:   ");
1615       htab_statistics (file, def_blocks);
1616     }
1617
1618   if (repl_tbl)
1619     {
1620       fprintf (file, "    repl_tbl:     ");
1621       htab_statistics (file, repl_tbl);
1622     }
1623
1624   if (def_blocks || repl_tbl)
1625     fprintf (file, "\n");
1626 }
1627
1628
1629 /* Dump SSA statistics on stderr.  */
1630
1631 void
1632 debug_tree_ssa_stats (void)
1633 {
1634   dump_tree_ssa_stats (stderr);
1635 }
1636
1637
1638 /* Hashing and equality functions for DEF_BLOCKS.  */
1639
1640 static hashval_t
1641 def_blocks_hash (const void *p)
1642 {
1643   return htab_hash_pointer
1644         ((const void *)((const struct def_blocks_d *)p)->var);
1645 }
1646
1647 static int
1648 def_blocks_eq (const void *p1, const void *p2)
1649 {
1650   return ((const struct def_blocks_d *)p1)->var
1651          == ((const struct def_blocks_d *)p2)->var;
1652 }
1653
1654
1655 /* Free memory allocated by one entry in DEF_BLOCKS.  */
1656
1657 static void
1658 def_blocks_free (void *p)
1659 {
1660   struct def_blocks_d *entry = (struct def_blocks_d *) p;
1661   BITMAP_FREE (entry->def_blocks);
1662   BITMAP_FREE (entry->phi_blocks);
1663   BITMAP_FREE (entry->livein_blocks);
1664   free (entry);
1665 }
1666
1667
1668 /* Callback for htab_traverse to dump the DEF_BLOCKS hash table.  */
1669
1670 static int
1671 debug_def_blocks_r (void **slot, void *data)
1672 {
1673   FILE *file = (FILE *) data;
1674   struct def_blocks_d *db_p = (struct def_blocks_d *) *slot;
1675   
1676   fprintf (file, "VAR: ");
1677   print_generic_expr (file, db_p->var, dump_flags);
1678   bitmap_print (file, db_p->def_blocks, ", DEF_BLOCKS: { ", "}");
1679   bitmap_print (file, db_p->livein_blocks, ", LIVEIN_BLOCKS: { ", "}");
1680   bitmap_print (file, db_p->phi_blocks, ", PHI_BLOCKS: { ", "}\n");
1681
1682   return 1;
1683 }
1684
1685
1686 /* Dump the DEF_BLOCKS hash table on FILE.  */
1687
1688 void
1689 dump_def_blocks (FILE *file)
1690 {
1691   fprintf (file, "\n\nDefinition and live-in blocks:\n\n");
1692   if (def_blocks)
1693     htab_traverse (def_blocks, debug_def_blocks_r, file);
1694 }
1695
1696
1697 /* Dump the DEF_BLOCKS hash table on stderr.  */
1698
1699 void
1700 debug_def_blocks (void)
1701 {
1702   dump_def_blocks (stderr);
1703 }
1704
1705
1706 /* Register NEW_NAME to be the new reaching definition for OLD_NAME.  */
1707
1708 static inline void
1709 register_new_update_single (tree new_name, tree old_name)
1710 {
1711   tree currdef = get_current_def (old_name);
1712
1713   /* Push the current reaching definition into BLOCK_DEFS_STACK.
1714      This stack is later used by the dominator tree callbacks to
1715      restore the reaching definitions for all the variables
1716      defined in the block after a recursive visit to all its
1717      immediately dominated blocks.  */
1718   VEC_reserve (tree, heap, block_defs_stack, 2);
1719   VEC_quick_push (tree, block_defs_stack, currdef);
1720   VEC_quick_push (tree, block_defs_stack, old_name);
1721
1722   /* Set the current reaching definition for OLD_NAME to be
1723      NEW_NAME.  */
1724   set_current_def (old_name, new_name);
1725 }
1726
1727
1728 /* Register NEW_NAME to be the new reaching definition for all the
1729    names in OLD_NAMES.  Used by the incremental SSA update routines to
1730    replace old SSA names with new ones.  */
1731
1732 static inline void
1733 register_new_update_set (tree new_name, bitmap old_names)
1734 {
1735   bitmap_iterator bi;
1736   unsigned i;
1737
1738   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (old_names, 0, i, bi)
1739     register_new_update_single (new_name, ssa_name (i));
1740 }
1741
1742
1743 /* Initialization of block data structures for the incremental SSA
1744    update pass.  Create a block local stack of reaching definitions
1745    for new SSA names produced in this block (BLOCK_DEFS).  Register
1746    new definitions for every PHI node in the block.  */
1747
1748 static void
1749 rewrite_update_init_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1750                            basic_block bb)
1751 {
1752   edge e;
1753   edge_iterator ei;
1754   bool is_abnormal_phi;
1755   gimple_stmt_iterator gsi;
1756
1757   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1758     fprintf (dump_file, "\n\nRegistering new PHI nodes in block #%d\n\n",
1759              bb->index);
1760
1761   /* Mark the unwind point for this block.  */
1762   VEC_safe_push (tree, heap, block_defs_stack, NULL_TREE);
1763
1764   if (!bitmap_bit_p (blocks_to_update, bb->index))
1765     return;
1766
1767   /* Mark the LHS if any of the arguments flows through an abnormal
1768      edge.  */
1769   is_abnormal_phi = false;
1770   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1771     if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1772       {
1773         is_abnormal_phi = true;
1774         break;
1775       }
1776
1777   /* If any of the PHI nodes is a replacement for a name in
1778      OLD_SSA_NAMES or it's one of the names in NEW_SSA_NAMES, then
1779      register it as a new definition for its corresponding name.  Also
1780      register definitions for names whose underlying symbols are
1781      marked for renaming.  */
1782   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1783     {
1784       tree lhs, lhs_sym;
1785       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
1786
1787       if (!register_defs_p (phi))
1788         continue;
1789       
1790       lhs = gimple_phi_result (phi);
1791       lhs_sym = SSA_NAME_VAR (lhs);
1792
1793       if (symbol_marked_for_renaming (lhs_sym))
1794         register_new_update_single (lhs, lhs_sym);
1795       else
1796         {
1797
1798           /* If LHS is a new name, register a new definition for all
1799              the names replaced by LHS.  */
1800           if (is_new_name (lhs))
1801             register_new_update_set (lhs, names_replaced_by (lhs));
1802           
1803           /* If LHS is an OLD name, register it as a new definition
1804              for itself.  */
1805           if (is_old_name (lhs))
1806             register_new_update_single (lhs, lhs);
1807         }
1808
1809       if (is_abnormal_phi)
1810         SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs) = 1;
1811     }
1812 }
1813
1814
1815 /* Called after visiting block BB.  Unwind BLOCK_DEFS_STACK to restore
1816    the current reaching definition of every name re-written in BB to
1817    the original reaching definition before visiting BB.  This
1818    unwinding must be done in the opposite order to what is done in
1819    register_new_update_set.  */
1820
1821 static void
1822 rewrite_update_fini_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1823                            basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED)
1824 {
1825   while (VEC_length (tree, block_defs_stack) > 0)
1826     {
1827       tree var = VEC_pop (tree, block_defs_stack);
1828       tree saved_def;
1829       
1830       /* NULL indicates the unwind stop point for this block (see
1831          rewrite_update_init_block).  */
1832       if (var == NULL)
1833         return;
1834
1835       saved_def = VEC_pop (tree, block_defs_stack);
1836       set_current_def (var, saved_def);
1837     }
1838 }
1839
1840
1841 /* If the operand pointed to by USE_P is a name in OLD_SSA_NAMES or
1842    it is a symbol marked for renaming, replace it with USE_P's current
1843    reaching definition.  */
1844
1845 static inline void
1846 maybe_replace_use (use_operand_p use_p)
1847 {
1848   tree rdef = NULL_TREE;
1849   tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
1850   tree sym = DECL_P (use) ? use : SSA_NAME_VAR (use);
1851
1852   if (symbol_marked_for_renaming (sym))
1853     rdef = get_reaching_def (sym);
1854   else if (is_old_name (use))
1855     rdef = get_reaching_def (use);
1856
1857   if (rdef && rdef != use)
1858     SET_USE (use_p, rdef);
1859 }
1860
1861
1862 /* If the operand pointed to by DEF_P is an SSA name in NEW_SSA_NAMES
1863    or OLD_SSA_NAMES, or if it is a symbol marked for renaming,
1864    register it as the current definition for the names replaced by
1865    DEF_P.  */
1866
1867 static inline void
1868 maybe_register_def (def_operand_p def_p, gimple stmt)
1869 {
1870   tree def = DEF_FROM_PTR (def_p);
1871   tree sym = DECL_P (def) ? def : SSA_NAME_VAR (def);
1872
1873   /* If DEF is a naked symbol that needs renaming, create a new
1874      name for it.  */
1875   if (symbol_marked_for_renaming (sym))
1876     {
1877       if (DECL_P (def))
1878         {
1879           def = make_ssa_name (def, stmt);
1880           SET_DEF (def_p, def);
1881         }
1882
1883       register_new_update_single (def, sym);
1884     }
1885   else
1886     {
1887       /* If DEF is a new name, register it as a new definition
1888          for all the names replaced by DEF.  */
1889       if (is_new_name (def))
1890         register_new_update_set (def, names_replaced_by (def));
1891
1892       /* If DEF is an old name, register DEF as a new
1893          definition for itself.  */
1894       if (is_old_name (def))
1895         register_new_update_single (def, def);
1896     }
1897 }
1898
1899
1900 /* Update every variable used in the statement pointed-to by SI.  The
1901    statement is assumed to be in SSA form already.  Names in
1902    OLD_SSA_NAMES used by SI will be updated to their current reaching
1903    definition.  Names in OLD_SSA_NAMES or NEW_SSA_NAMES defined by SI
1904    will be registered as a new definition for their corresponding name
1905    in OLD_SSA_NAMES.  */
1906
1907 static void
1908 rewrite_update_stmt (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1909                      basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED,
1910                      gimple_stmt_iterator si)
1911 {
1912   gimple stmt;
1913   use_operand_p use_p;
1914   def_operand_p def_p;
1915   ssa_op_iter iter;
1916
1917   stmt = gsi_stmt (si);
1918
1919   gcc_assert (bitmap_bit_p (blocks_to_update, bb->index));
1920
1921   /* Only update marked statements.  */
1922   if (!rewrite_uses_p (stmt) && !register_defs_p (stmt))
1923     return;
1924
1925   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1926     {
1927       fprintf (dump_file, "Updating SSA information for statement ");
1928       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1929       fprintf (dump_file, "\n");
1930     }
1931
1932   /* Rewrite USES included in OLD_SSA_NAMES and USES whose underlying
1933      symbol is marked for renaming.  */
1934   if (rewrite_uses_p (stmt))
1935     FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
1936       maybe_replace_use (use_p);
1937
1938   /* Register definitions of names in NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES.
1939      Also register definitions for names whose underlying symbol is
1940      marked for renaming.  */
1941   if (register_defs_p (stmt))
1942     FOR_EACH_SSA_DEF_OPERAND (def_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1943       maybe_register_def (def_p, stmt);
1944 }
1945
1946
1947 /* Visit all the successor blocks of BB looking for PHI nodes.  For
1948    every PHI node found, check if any of its arguments is in
1949    OLD_SSA_NAMES.  If so, and if the argument has a current reaching
1950    definition, replace it.  */
1951
1952 static void
1953 rewrite_update_phi_arguments (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1954                               basic_block bb)
1955 {
1956   edge e;
1957   edge_iterator ei;
1958   unsigned i;
1959
1960   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1961     {
1962       gimple phi;
1963       gimple_vec phis;
1964
1965       if (!bitmap_bit_p (blocks_with_phis_to_rewrite, e->dest->index))
1966         continue;
1967      
1968       phis = VEC_index (gimple_vec, phis_to_rewrite, e->dest->index);
1969       for (i = 0; VEC_iterate (gimple, phis, i, phi); i++)
1970         {
1971           tree arg, lhs_sym;
1972           use_operand_p arg_p;
1973
1974           gcc_assert (rewrite_uses_p (phi));
1975
1976           arg_p = PHI_ARG_DEF_PTR_FROM_EDGE (phi, e);
1977           arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
1978
1979           if (arg && !DECL_P (arg) && TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
1980             continue;
1981
1982           lhs_sym = SSA_NAME_VAR (gimple_phi_result (phi));
1983
1984           if (arg == NULL_TREE)
1985             {
1986               /* When updating a PHI node for a recently introduced
1987                  symbol we may find NULL arguments.  That's why we
1988                  take the symbol from the LHS of the PHI node.  */
1989               SET_USE (arg_p, get_reaching_def (lhs_sym));
1990             }
1991           else
1992             {
1993               tree sym = DECL_P (arg) ? arg : SSA_NAME_VAR (arg);
1994
1995               if (symbol_marked_for_renaming (sym))
1996                 SET_USE (arg_p, get_reaching_def (sym));
1997               else if (is_old_name (arg))
1998                 SET_USE (arg_p, get_reaching_def (arg));
1999             }
2000
2001           if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2002             SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (USE_FROM_PTR (arg_p)) = 1;
2003         }
2004     }
2005 }
2006
2007
2008 /* Rewrite the actual blocks, statements, and PHI arguments, to be in SSA
2009    form.  
2010
2011    ENTRY indicates the block where to start.  Every block dominated by
2012       ENTRY will be rewritten.
2013
2014    WHAT indicates what actions will be taken by the renamer (see enum
2015       rewrite_mode).
2016
2017    BLOCKS are the set of interesting blocks for the dominator walker
2018       to process.  If this set is NULL, then all the nodes dominated
2019       by ENTRY are walked.  Otherwise, blocks dominated by ENTRY that
2020       are not present in BLOCKS are ignored.  */
2021
2022 static void
2023 rewrite_blocks (basic_block entry, enum rewrite_mode what, sbitmap blocks)
2024 {
2025   struct dom_walk_data walk_data;
2026   
2027   /* Rewrite all the basic blocks in the program.  */
2028   timevar_push (TV_TREE_SSA_REWRITE_BLOCKS);
2029
2030   /* Setup callbacks for the generic dominator tree walker.  */
2031   memset (&walk_data, 0, sizeof (walk_data));
2032
2033   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
2034   walk_data.interesting_blocks = blocks;
2035
2036   if (what == REWRITE_ALL)
2037     walk_data.before_dom_children_before_stmts = rewrite_initialize_block;
2038   else
2039     walk_data.before_dom_children_before_stmts = rewrite_update_init_block;
2040
2041   if (what == REWRITE_ALL)
2042     walk_data.before_dom_children_walk_stmts = rewrite_stmt;
2043   else if (what == REWRITE_UPDATE)
2044     walk_data.before_dom_children_walk_stmts = rewrite_update_stmt;
2045   else
2046     gcc_unreachable ();
2047
2048   if (what == REWRITE_ALL)
2049     walk_data.before_dom_children_after_stmts = rewrite_add_phi_arguments;
2050   else if (what == REWRITE_UPDATE)
2051     walk_data.before_dom_children_after_stmts = rewrite_update_phi_arguments;
2052   else
2053     gcc_unreachable ();
2054   
2055   if (what == REWRITE_ALL)
2056     walk_data.after_dom_children_after_stmts =  rewrite_finalize_block;
2057   else if (what == REWRITE_UPDATE)
2058     walk_data.after_dom_children_after_stmts = rewrite_update_fini_block;
2059   else
2060     gcc_unreachable ();
2061
2062   block_defs_stack = VEC_alloc (tree, heap, 10);
2063
2064   /* Initialize the dominator walker.  */
2065   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
2066
2067   /* Recursively walk the dominator tree rewriting each statement in
2068      each basic block.  */
2069   walk_dominator_tree (&walk_data, entry);
2070
2071   /* Finalize the dominator walker.  */
2072   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
2073
2074   /* Debugging dumps.  */
2075   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
2076     {
2077       dump_dfa_stats (dump_file);
2078       if (def_blocks)
2079         dump_tree_ssa_stats (dump_file);
2080     }
2081   
2082   VEC_free (tree, heap, block_defs_stack);
2083
2084   timevar_pop (TV_TREE_SSA_REWRITE_BLOCKS);
2085 }
2086
2087
2088 /* Block initialization routine for mark_def_sites.  Clear the 
2089    KILLS bitmap at the start of each block.  */
2090
2091 static void
2092 mark_def_sites_initialize_block (struct dom_walk_data *walk_data,
2093                                  basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED)
2094 {
2095   struct mark_def_sites_global_data *gd;
2096   gd = (struct mark_def_sites_global_data *) walk_data->global_data;
2097   bitmap_clear (gd->kills);
2098 }
2099
2100
2101 /* Mark the definition site blocks for each variable, so that we know
2102    where the variable is actually live.
2103
2104    INTERESTING_BLOCKS will be filled in with all the blocks that
2105       should be processed by the renamer.  It is assumed to be
2106       initialized and zeroed by the caller.  */
2107
2108 static void
2109 mark_def_site_blocks (sbitmap interesting_blocks)
2110 {
2111   struct dom_walk_data walk_data;
2112   struct mark_def_sites_global_data mark_def_sites_global_data;
2113
2114   /* Setup callbacks for the generic dominator tree walker to find and
2115      mark definition sites.  */
2116   walk_data.walk_stmts_backward = false;
2117   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
2118   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
2119   walk_data.before_dom_children_before_stmts = mark_def_sites_initialize_block;
2120   walk_data.before_dom_children_walk_stmts = mark_def_sites;
2121   walk_data.before_dom_children_after_stmts = NULL; 
2122   walk_data.after_dom_children_before_stmts =  NULL;
2123   walk_data.after_dom_children_walk_stmts =  NULL;
2124   walk_data.after_dom_children_after_stmts =  NULL;
2125   walk_data.interesting_blocks = NULL;
2126
2127   /* Notice that this bitmap is indexed using variable UIDs, so it must be
2128      large enough to accommodate all the variables referenced in the
2129      function, not just the ones we are renaming.  */
2130   mark_def_sites_global_data.kills = BITMAP_ALLOC (NULL);
2131
2132   /* Create the set of interesting blocks that will be filled by
2133      mark_def_sites.  */
2134   mark_def_sites_global_data.interesting_blocks = interesting_blocks;
2135   walk_data.global_data = &mark_def_sites_global_data;
2136
2137   /* We do not have any local data.  */
2138   walk_data.block_local_data_size = 0;
2139
2140   /* Initialize the dominator walker.  */
2141   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
2142
2143   /* Recursively walk the dominator tree.  */
2144   walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
2145
2146   /* Finalize the dominator walker.  */
2147   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
2148
2149   /* We no longer need this bitmap, clear and free it.  */
2150   BITMAP_FREE (mark_def_sites_global_data.kills);
2151 }
2152
2153
2154 /* Initialize internal data needed during renaming.  */
2155
2156 static void
2157 init_ssa_renamer (void)
2158 {
2159   tree var;
2160   referenced_var_iterator rvi;
2161
2162   cfun->gimple_df->in_ssa_p = false;
2163
2164   /* Allocate memory for the DEF_BLOCKS hash table.  */
2165   gcc_assert (def_blocks == NULL);
2166   def_blocks = htab_create (num_referenced_vars, def_blocks_hash,
2167                             def_blocks_eq, def_blocks_free);
2168
2169   FOR_EACH_REFERENCED_VAR(var, rvi)
2170     set_current_def (var, NULL_TREE);
2171 }
2172
2173
2174 /* Deallocate internal data structures used by the renamer.  */
2175
2176 static void
2177 fini_ssa_renamer (void)
2178 {
2179   if (def_blocks)
2180     {
2181       htab_delete (def_blocks);
2182       def_blocks = NULL;
2183     }
2184
2185   cfun->gimple_df->in_ssa_p = true;
2186 }
2187
2188 /* Main entry point into the SSA builder.  The renaming process
2189    proceeds in four main phases:
2190
2191    1- Compute dominance frontier and immediate dominators, needed to
2192       insert PHI nodes and rename the function in dominator tree
2193       order.
2194
2195    2- Find and mark all the blocks that define variables
2196       (mark_def_site_blocks).
2197
2198    3- Insert PHI nodes at dominance frontiers (insert_phi_nodes).
2199
2200    4- Rename all the blocks (rewrite_blocks) and statements in the program.
2201
2202    Steps 3 and 4 are done using the dominator tree walker
2203    (walk_dominator_tree).  */
2204
2205 static unsigned int
2206 rewrite_into_ssa (void)
2207 {
2208   bitmap *dfs;
2209   basic_block bb;
2210   sbitmap interesting_blocks;
2211   
2212   timevar_push (TV_TREE_SSA_OTHER);
2213
2214   /* Initialize operand data structures.  */
2215   init_ssa_operands ();
2216
2217   /* Initialize internal data needed by the renamer.  */
2218   init_ssa_renamer ();
2219
2220   /* Initialize the set of interesting blocks.  The callback
2221      mark_def_sites will add to this set those blocks that the renamer
2222      should process.  */
2223   interesting_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
2224   sbitmap_zero (interesting_blocks);
2225
2226   /* Initialize dominance frontier.  */
2227   dfs = XNEWVEC (bitmap, last_basic_block);
2228   FOR_EACH_BB (bb)
2229     dfs[bb->index] = BITMAP_ALLOC (NULL);
2230
2231   /* 1- Compute dominance frontiers.  */
2232   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2233   compute_dominance_frontiers (dfs);
2234
2235   /* 2- Find and mark definition sites.  */
2236   mark_def_site_blocks (interesting_blocks);
2237
2238   /* 3- Insert PHI nodes at dominance frontiers of definition blocks.  */
2239   insert_phi_nodes (dfs);
2240
2241   /* 4- Rename all the blocks.  */
2242   rewrite_blocks (ENTRY_BLOCK_PTR, REWRITE_ALL, interesting_blocks);
2243
2244   /* Free allocated memory.  */
2245   FOR_EACH_BB (bb)
2246     BITMAP_FREE (dfs[bb->index]);
2247   free (dfs);
2248   sbitmap_free (interesting_blocks);
2249
2250   fini_ssa_renamer ();
2251
2252   timevar_pop (TV_TREE_SSA_OTHER);
2253   return 0;
2254 }
2255
2256
2257 struct gimple_opt_pass pass_build_ssa = 
2258 {
2259  {
2260   GIMPLE_PASS,
2261   "ssa",                                /* name */
2262   NULL,                                 /* gate */
2263   rewrite_into_ssa,                     /* execute */
2264   NULL,                                 /* sub */
2265   NULL,                                 /* next */
2266   0,                                    /* static_pass_number */
2267   TV_NONE,                              /* tv_id */
2268   PROP_cfg | PROP_referenced_vars,      /* properties_required */
2269   PROP_ssa,                             /* properties_provided */
2270   0,                                    /* properties_destroyed */
2271   0,                                    /* todo_flags_start */
2272   TODO_dump_func
2273     | TODO_update_ssa_only_virtuals
2274     | TODO_verify_ssa
2275     | TODO_remove_unused_locals         /* todo_flags_finish */
2276  }
2277 };
2278
2279
2280 /* Mark the definition of VAR at STMT and BB as interesting for the
2281    renamer.  BLOCKS is the set of blocks that need updating.  */
2282
2283 static void
2284 mark_def_interesting (tree var, gimple stmt, basic_block bb, bool insert_phi_p)
2285 {
2286   gcc_assert (bitmap_bit_p (blocks_to_update, bb->index));
2287   set_register_defs (stmt, true);
2288
2289   if (insert_phi_p)
2290     {
2291       bool is_phi_p = gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI;
2292
2293       set_def_block (var, bb, is_phi_p);
2294
2295       /* If VAR is an SSA name in NEW_SSA_NAMES, this is a definition
2296          site for both itself and all the old names replaced by it.  */
2297       if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME && is_new_name (var))
2298         {
2299           bitmap_iterator bi;
2300           unsigned i;
2301           bitmap set = names_replaced_by (var);
2302           if (set)
2303             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
2304               set_def_block (ssa_name (i), bb, is_phi_p);
2305         }
2306     }
2307 }
2308
2309
2310 /* Mark the use of VAR at STMT and BB as interesting for the
2311    renamer.  INSERT_PHI_P is true if we are going to insert new PHI
2312    nodes.  */
2313
2314 static inline void
2315 mark_use_interesting (tree var, gimple stmt, basic_block bb, bool insert_phi_p)
2316 {
2317   basic_block def_bb = gimple_bb (stmt);
2318
2319   mark_block_for_update (def_bb);
2320   mark_block_for_update (bb);
2321
2322   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2323     mark_phi_for_rewrite (def_bb, stmt);
2324   else
2325     set_rewrite_uses (stmt, true);
2326
2327   /* If VAR has not been defined in BB, then it is live-on-entry
2328      to BB.  Note that we cannot just use the block holding VAR's
2329      definition because if VAR is one of the names in OLD_SSA_NAMES,
2330      it will have several definitions (itself and all the names that
2331      replace it).  */
2332   if (insert_phi_p)
2333     {
2334       struct def_blocks_d *db_p = get_def_blocks_for (var);
2335       if (!bitmap_bit_p (db_p->def_blocks, bb->index))
2336         set_livein_block (var, bb);
2337     }
2338 }
2339
2340
2341 /* Do a dominator walk starting at BB processing statements that
2342    reference symbols in SYMS_TO_RENAME.  This is very similar to
2343    mark_def_sites, but the scan handles statements whose operands may
2344    already be SSA names.
2345
2346    If INSERT_PHI_P is true, mark those uses as live in the
2347    corresponding block.  This is later used by the PHI placement
2348    algorithm to make PHI pruning decisions.
2349
2350    FIXME.  Most of this would be unnecessary if we could associate a
2351            symbol to all the SSA names that reference it.  But that
2352            sounds like it would be expensive to maintain.  Still, it
2353            would be interesting to see if it makes better sense to do
2354            that.  */
2355
2356 static void
2357 prepare_block_for_update (basic_block bb, bool insert_phi_p)
2358 {
2359   basic_block son;
2360   gimple_stmt_iterator si;
2361   edge e;
2362   edge_iterator ei;
2363
2364   mark_block_for_update (bb);
2365
2366   /* Process PHI nodes marking interesting those that define or use
2367      the symbols that we are interested in.  */
2368   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2369     {
2370       gimple phi = gsi_stmt (si);
2371       tree lhs_sym, lhs = gimple_phi_result (phi);
2372
2373       lhs_sym = DECL_P (lhs) ? lhs : SSA_NAME_VAR (lhs);
2374
2375       if (!symbol_marked_for_renaming (lhs_sym))
2376         continue;
2377
2378       mark_def_interesting (lhs_sym, phi, bb, insert_phi_p);
2379
2380       /* Mark the uses in phi nodes as interesting.  It would be more correct
2381          to process the arguments of the phi nodes of the successor edges of
2382          BB at the end of prepare_block_for_update, however, that turns out
2383          to be significantly more expensive.  Doing it here is conservatively
2384          correct -- it may only cause us to believe a value to be live in a
2385          block that also contains its definition, and thus insert a few more
2386          phi nodes for it.  */
2387       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2388         mark_use_interesting (lhs_sym, phi, e->src, insert_phi_p);
2389     }
2390
2391   /* Process the statements.  */
2392   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2393     {
2394       gimple stmt;
2395       ssa_op_iter i;
2396       use_operand_p use_p;
2397       def_operand_p def_p;
2398       
2399       stmt = gsi_stmt (si);
2400
2401       FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, i, SSA_OP_ALL_USES)
2402         {
2403           tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
2404           tree sym = DECL_P (use) ? use : SSA_NAME_VAR (use);
2405           if (symbol_marked_for_renaming (sym))
2406             mark_use_interesting (sym, stmt, bb, insert_phi_p);
2407         }
2408
2409       FOR_EACH_SSA_DEF_OPERAND (def_p, stmt, i, SSA_OP_ALL_DEFS)
2410         {
2411           tree def = DEF_FROM_PTR (def_p);
2412           tree sym = DECL_P (def) ? def : SSA_NAME_VAR (def);
2413           if (symbol_marked_for_renaming (sym))
2414             mark_def_interesting (sym, stmt, bb, insert_phi_p);
2415         }
2416     }
2417
2418   /* Now visit all the blocks dominated by BB.  */
2419   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2420        son;
2421        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2422     prepare_block_for_update (son, insert_phi_p);
2423 }
2424
2425
2426 /* Helper for prepare_names_to_update.  Mark all the use sites for
2427    NAME as interesting.  BLOCKS and INSERT_PHI_P are as in
2428    prepare_names_to_update.  */
2429
2430 static void
2431 prepare_use_sites_for (tree name, bool insert_phi_p)
2432 {
2433   use_operand_p use_p;
2434   imm_use_iterator iter;
2435
2436   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, name)
2437     {
2438       gimple stmt = USE_STMT (use_p);
2439       basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2440
2441       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2442         {
2443           int ix = PHI_ARG_INDEX_FROM_USE (use_p);
2444           edge e = gimple_phi_arg_edge (stmt, ix);
2445           mark_use_interesting (name, stmt, e->src, insert_phi_p);
2446         }
2447       else
2448         {
2449           /* For regular statements, mark this as an interesting use
2450              for NAME.  */
2451           mark_use_interesting (name, stmt, bb, insert_phi_p);
2452         }
2453     }
2454 }
2455
2456
2457 /* Helper for prepare_names_to_update.  Mark the definition site for
2458    NAME as interesting.  BLOCKS and INSERT_PHI_P are as in
2459    prepare_names_to_update.  */
2460
2461 static void
2462 prepare_def_site_for (tree name, bool insert_phi_p)
2463 {
2464   gimple stmt;
2465   basic_block bb;
2466
2467   gcc_assert (names_to_release == NULL
2468               || !bitmap_bit_p (names_to_release, SSA_NAME_VERSION (name)));
2469
2470   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
2471   bb = gimple_bb (stmt);
2472   if (bb)
2473     {
2474       gcc_assert (bb->index < last_basic_block);
2475       mark_block_for_update (bb);
2476       mark_def_interesting (name, stmt, bb, insert_phi_p);
2477     }
2478 }
2479
2480
2481 /* Mark definition and use sites of names in NEW_SSA_NAMES and
2482    OLD_SSA_NAMES.  INSERT_PHI_P is true if the caller wants to insert
2483    PHI nodes for newly created names.  */
2484
2485 static void
2486 prepare_names_to_update (bool insert_phi_p)
2487 {
2488   unsigned i = 0;
2489   bitmap_iterator bi;
2490   sbitmap_iterator sbi;
2491
2492   /* If a name N from NEW_SSA_NAMES is also marked to be released,
2493      remove it from NEW_SSA_NAMES so that we don't try to visit its
2494      defining basic block (which most likely doesn't exist).  Notice
2495      that we cannot do the same with names in OLD_SSA_NAMES because we
2496      want to replace existing instances.  */
2497   if (names_to_release)
2498     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (names_to_release, 0, i, bi)
2499       RESET_BIT (new_ssa_names, i);
2500
2501   /* First process names in NEW_SSA_NAMES.  Otherwise, uses of old
2502      names may be considered to be live-in on blocks that contain
2503      definitions for their replacements.  */
2504   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (new_ssa_names, 0, i, sbi)
2505     prepare_def_site_for (ssa_name (i), insert_phi_p);
2506
2507   /* If an old name is in NAMES_TO_RELEASE, we cannot remove it from
2508      OLD_SSA_NAMES, but we have to ignore its definition site.  */
2509   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (old_ssa_names, 0, i, sbi)
2510     {
2511       if (names_to_release == NULL || !bitmap_bit_p (names_to_release, i))
2512         prepare_def_site_for (ssa_name (i), insert_phi_p);
2513       prepare_use_sites_for (ssa_name (i), insert_phi_p);
2514     }
2515 }
2516
2517
2518 /* Dump all the names replaced by NAME to FILE.  */
2519
2520 void
2521 dump_names_replaced_by (FILE *file, tree name)
2522 {
2523   unsigned i;
2524   bitmap old_set;
2525   bitmap_iterator bi;
2526
2527   print_generic_expr (file, name, 0);
2528   fprintf (file, " -> { ");
2529
2530   old_set = names_replaced_by (name);
2531   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (old_set, 0, i, bi)
2532     {
2533       print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2534       fprintf (file, " ");
2535     }
2536
2537   fprintf (file, "}\n");
2538 }
2539
2540
2541 /* Dump all the names replaced by NAME to stderr.  */
2542
2543 void
2544 debug_names_replaced_by (tree name)
2545 {
2546   dump_names_replaced_by (stderr, name);
2547 }
2548
2549
2550 /* Dump SSA update information to FILE.  */
2551
2552 void
2553 dump_update_ssa (FILE *file)
2554 {
2555   unsigned i = 0;
2556   bitmap_iterator bi;
2557
2558   if (!need_ssa_update_p (cfun))
2559     return;
2560
2561   if (new_ssa_names && sbitmap_first_set_bit (new_ssa_names) >= 0)
2562     {
2563       sbitmap_iterator sbi;
2564
2565       fprintf (file, "\nSSA replacement table\n");
2566       fprintf (file, "N_i -> { O_1 ... O_j } means that N_i replaces "
2567                      "O_1, ..., O_j\n\n");
2568
2569       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (new_ssa_names, 0, i, sbi)
2570         dump_names_replaced_by (file, ssa_name (i));
2571
2572       fprintf (file, "\n");
2573       fprintf (file, "Number of virtual NEW -> OLD mappings: %7u\n",
2574                update_ssa_stats.num_virtual_mappings);
2575       fprintf (file, "Number of real NEW -> OLD mappings:    %7u\n",
2576                update_ssa_stats.num_total_mappings
2577                - update_ssa_stats.num_virtual_mappings);
2578       fprintf (file, "Number of total NEW -> OLD mappings:   %7u\n",
2579                update_ssa_stats.num_total_mappings);
2580
2581       fprintf (file, "\nNumber of virtual symbols: %u\n",
2582                update_ssa_stats.num_virtual_symbols);
2583     }
2584
2585   if (!bitmap_empty_p (SYMS_TO_RENAME (cfun)))
2586     {
2587       fprintf (file, "\n\nSymbols to be put in SSA form\n\n");
2588       dump_decl_set (file, SYMS_TO_RENAME (cfun));
2589       fprintf (file, "\n");
2590     }
2591
2592   if (names_to_release && !bitmap_empty_p (names_to_release))
2593     {
2594       fprintf (file, "\n\nSSA names to release after updating the SSA web\n\n");
2595       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (names_to_release, 0, i, bi)
2596         {
2597           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2598           fprintf (file, " ");
2599         }
2600     }
2601
2602   fprintf (file, "\n\n");
2603 }
2604
2605
2606 /* Dump SSA update information to stderr.  */
2607
2608 void
2609 debug_update_ssa (void)
2610 {
2611   dump_update_ssa (stderr);
2612 }
2613
2614
2615 /* Initialize data structures used for incremental SSA updates.  */
2616
2617 static void
2618 init_update_ssa (struct function *fn)
2619 {
2620   /* Reserve more space than the current number of names.  The calls to
2621      add_new_name_mapping are typically done after creating new SSA
2622      names, so we'll need to reallocate these arrays.  */
2623   old_ssa_names = sbitmap_alloc (num_ssa_names + NAME_SETS_GROWTH_FACTOR);
2624   sbitmap_zero (old_ssa_names);
2625
2626   new_ssa_names = sbitmap_alloc (num_ssa_names + NAME_SETS_GROWTH_FACTOR);
2627   sbitmap_zero (new_ssa_names);
2628
2629   repl_tbl = htab_create (20, repl_map_hash, repl_map_eq, repl_map_free);
2630   names_to_release = NULL;
2631   memset (&update_ssa_stats, 0, sizeof (update_ssa_stats));
2632   update_ssa_stats.virtual_symbols = BITMAP_ALLOC (NULL);
2633   update_ssa_initialized_fn = fn;
2634 }
2635
2636
2637 /* Deallocate data structures used for incremental SSA updates.  */
2638
2639 void
2640 delete_update_ssa (void)
2641 {
2642   unsigned i;
2643   bitmap_iterator bi;
2644
2645   sbitmap_free (old_ssa_names);
2646   old_ssa_names = NULL;
2647
2648   sbitmap_free (new_ssa_names);
2649   new_ssa_names = NULL;
2650
2651   htab_delete (repl_tbl);
2652   repl_tbl = NULL;
2653
2654   bitmap_clear (SYMS_TO_RENAME (update_ssa_initialized_fn));
2655   BITMAP_FREE (update_ssa_stats.virtual_symbols);
2656
2657   if (names_to_release)
2658     {
2659       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (names_to_release, 0, i, bi)
2660         release_ssa_name (ssa_name (i));
2661       BITMAP_FREE (names_to_release);
2662     }
2663
2664   clear_ssa_name_info ();
2665
2666   fini_ssa_renamer ();
2667
2668   if (blocks_with_phis_to_rewrite)
2669     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_phis_to_rewrite, 0, i, bi)
2670       {
2671         gimple_vec phis = VEC_index (gimple_vec, phis_to_rewrite, i);
2672
2673         VEC_free (gimple, heap, phis);
2674         VEC_replace (gimple_vec, phis_to_rewrite, i, NULL);
2675       }
2676
2677   BITMAP_FREE (blocks_with_phis_to_rewrite);
2678   BITMAP_FREE (blocks_to_update);
2679   update_ssa_initialized_fn = NULL;
2680 }
2681
2682
2683 /* Create a new name for OLD_NAME in statement STMT and replace the
2684    operand pointed to by DEF_P with the newly created name.  Return
2685    the new name and register the replacement mapping <NEW, OLD> in
2686    update_ssa's tables.  */
2687
2688 tree
2689 create_new_def_for (tree old_name, gimple stmt, def_operand_p def)
2690 {
2691   tree new_name = duplicate_ssa_name (old_name, stmt);
2692
2693   SET_DEF (def, new_name);
2694
2695   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2696     {
2697       edge e;
2698       edge_iterator ei;
2699       basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2700
2701       /* If needed, mark NEW_NAME as occurring in an abnormal PHI node. */
2702       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2703         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2704           {
2705             SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (new_name) = 1;
2706             break;
2707           }
2708     }
2709
2710   register_new_name_mapping (new_name, old_name);
2711
2712   /* For the benefit of passes that will be updating the SSA form on
2713      their own, set the current reaching definition of OLD_NAME to be
2714      NEW_NAME.  */
2715   set_current_def (old_name, new_name);
2716
2717   return new_name;
2718 }
2719
2720
2721 /* Register name NEW to be a replacement for name OLD.  This function
2722    must be called for every replacement that should be performed by
2723    update_ssa.  */
2724
2725 void
2726 register_new_name_mapping (tree new_tree, tree old)
2727 {
2728   if (!update_ssa_initialized_fn)
2729     init_update_ssa (cfun);
2730
2731   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == cfun);
2732
2733   add_new_name_mapping (new_tree, old);
2734 }
2735
2736
2737 /* Register symbol SYM to be renamed by update_ssa.  */
2738
2739 void
2740 mark_sym_for_renaming (tree sym)
2741 {
2742   bitmap_set_bit (SYMS_TO_RENAME (cfun), DECL_UID (sym));
2743 }
2744
2745
2746 /* Register all the symbols in SET to be renamed by update_ssa.  */
2747
2748 void
2749 mark_set_for_renaming (bitmap set)
2750 {
2751   bitmap_iterator bi;
2752   unsigned i;
2753
2754   if (set == NULL || bitmap_empty_p (set))
2755     return;
2756
2757   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
2758     mark_sym_for_renaming (referenced_var (i));
2759 }
2760
2761
2762 /* Return true if there is any work to be done by update_ssa
2763    for function FN.  */
2764
2765 bool
2766 need_ssa_update_p (struct function *fn)
2767 {
2768   gcc_assert (fn != NULL);
2769   return (update_ssa_initialized_fn == fn
2770           || (fn->gimple_df
2771               && !bitmap_empty_p (SYMS_TO_RENAME (fn))));
2772 }
2773
2774 /* Return true if SSA name mappings have been registered for SSA updating.  */
2775
2776 bool
2777 name_mappings_registered_p (void)
2778 {
2779   if (!update_ssa_initialized_fn)
2780     return false;
2781
2782   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == cfun);
2783
2784   return repl_tbl && htab_elements (repl_tbl) > 0;
2785 }
2786
2787 /* Return true if name N has been registered in the replacement table.  */
2788
2789 bool
2790 name_registered_for_update_p (tree n ATTRIBUTE_UNUSED)
2791 {
2792   if (!update_ssa_initialized_fn)
2793     return false;
2794
2795   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == cfun);
2796
2797   return is_new_name (n) || is_old_name (n);
2798 }
2799
2800
2801 /* Return the set of all the SSA names marked to be replaced.  */
2802
2803 bitmap
2804 ssa_names_to_replace (void)
2805 {
2806   unsigned i = 0;
2807   bitmap ret;
2808   sbitmap_iterator sbi;
2809   
2810   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == NULL
2811               || update_ssa_initialized_fn == cfun);
2812
2813   ret = BITMAP_ALLOC (NULL);
2814   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (old_ssa_names, 0, i, sbi)
2815     bitmap_set_bit (ret, i);
2816
2817   return ret;
2818 }
2819
2820
2821 /* Mark NAME to be released after update_ssa has finished.  */
2822
2823 void
2824 release_ssa_name_after_update_ssa (tree name)
2825 {
2826   gcc_assert (cfun && update_ssa_initialized_fn == cfun);
2827
2828   if (names_to_release == NULL)
2829     names_to_release = BITMAP_ALLOC (NULL);
2830
2831   bitmap_set_bit (names_to_release, SSA_NAME_VERSION (name));
2832 }
2833
2834
2835 /* Insert new PHI nodes to replace VAR.  DFS contains dominance
2836    frontier information.  BLOCKS is the set of blocks to be updated.
2837
2838    This is slightly different than the regular PHI insertion
2839    algorithm.  The value of UPDATE_FLAGS controls how PHI nodes for
2840    real names (i.e., GIMPLE registers) are inserted:
2841  
2842    - If UPDATE_FLAGS == TODO_update_ssa, we are only interested in PHI
2843      nodes inside the region affected by the block that defines VAR
2844      and the blocks that define all its replacements.  All these
2845      definition blocks are stored in DEF_BLOCKS[VAR]->DEF_BLOCKS.
2846
2847      First, we compute the entry point to the region (ENTRY).  This is
2848      given by the nearest common dominator to all the definition
2849      blocks. When computing the iterated dominance frontier (IDF), any
2850      block not strictly dominated by ENTRY is ignored.
2851
2852      We then call the standard PHI insertion algorithm with the pruned
2853      IDF.
2854
2855    - If UPDATE_FLAGS == TODO_update_ssa_full_phi, the IDF for real
2856      names is not pruned.  PHI nodes are inserted at every IDF block.  */
2857
2858 static void
2859 insert_updated_phi_nodes_for (tree var, bitmap *dfs, bitmap blocks,
2860                               unsigned update_flags)
2861 {
2862   basic_block entry;
2863   struct def_blocks_d *db;
2864   bitmap idf, pruned_idf;
2865   bitmap_iterator bi;
2866   unsigned i;
2867
2868 #if defined ENABLE_CHECKING
2869   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2870     gcc_assert (is_old_name (var));
2871   else
2872     gcc_assert (symbol_marked_for_renaming (var));
2873 #endif
2874
2875   /* Get all the definition sites for VAR.  */
2876   db = find_def_blocks_for (var);
2877
2878   /* No need to do anything if there were no definitions to VAR.  */
2879   if (db == NULL || bitmap_empty_p (db->def_blocks))
2880     return;
2881
2882   /* Compute the initial iterated dominance frontier.  */
2883   idf = compute_idf (db->def_blocks, dfs);
2884   pruned_idf = BITMAP_ALLOC (NULL);
2885
2886   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2887     {
2888       if (update_flags == TODO_update_ssa)
2889         {
2890           /* If doing regular SSA updates for GIMPLE registers, we are
2891              only interested in IDF blocks dominated by the nearest
2892              common dominator of all the definition blocks.  */
2893           entry = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS,
2894                                                     db->def_blocks);
2895           if (entry != ENTRY_BLOCK_PTR)
2896             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (idf, 0, i, bi)
2897               if (BASIC_BLOCK (i) != entry
2898                   && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, BASIC_BLOCK (i), entry))
2899                 bitmap_set_bit (pruned_idf, i);
2900         }
2901       else
2902         {
2903           /* Otherwise, do not prune the IDF for VAR.  */
2904           gcc_assert (update_flags == TODO_update_ssa_full_phi);
2905           bitmap_copy (pruned_idf, idf);
2906         }
2907     }
2908   else
2909     {
2910       /* Otherwise, VAR is a symbol that needs to be put into SSA form
2911          for the first time, so we need to compute the full IDF for
2912          it.  */
2913       bitmap_copy (pruned_idf, idf);
2914     }
2915
2916   if (!bitmap_empty_p (pruned_idf))
2917     {
2918       /* Make sure that PRUNED_IDF blocks and all their feeding blocks
2919          are included in the region to be updated.  The feeding blocks
2920          are important to guarantee that the PHI arguments are renamed
2921          properly.  */
2922
2923       /* FIXME, this is not needed if we are updating symbols.  We are
2924          already starting at the ENTRY block anyway.  */
2925       bitmap_ior_into (blocks, pruned_idf);
2926       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pruned_idf, 0, i, bi)
2927         {
2928           edge e;
2929           edge_iterator ei;
2930           basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
2931
2932           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2933             if (e->src->index >= 0)
2934               bitmap_set_bit (blocks, e->src->index);
2935         }
2936
2937       insert_phi_nodes_for (var, pruned_idf, true);
2938     }
2939
2940   BITMAP_FREE (pruned_idf);
2941   BITMAP_FREE (idf);
2942 }
2943
2944
2945 /* Heuristic to determine whether SSA name mappings for virtual names
2946    should be discarded and their symbols rewritten from scratch.  When
2947    there is a large number of mappings for virtual names, the
2948    insertion of PHI nodes for the old names in the mappings takes
2949    considerable more time than if we inserted PHI nodes for the
2950    symbols instead.
2951
2952    Currently the heuristic takes these stats into account:
2953
2954         - Number of mappings for virtual SSA names.
2955         - Number of distinct virtual symbols involved in those mappings.
2956
2957    If the number of virtual mappings is much larger than the number of
2958    virtual symbols, then it will be faster to compute PHI insertion
2959    spots for the symbols.  Even if this involves traversing the whole
2960    CFG, which is what happens when symbols are renamed from scratch.  */
2961
2962 static bool
2963 switch_virtuals_to_full_rewrite_p (void)
2964 {
2965   if (update_ssa_stats.num_virtual_mappings < (unsigned) MIN_VIRTUAL_MAPPINGS)
2966     return false;
2967
2968   if (update_ssa_stats.num_virtual_mappings
2969       > (unsigned) VIRTUAL_MAPPINGS_TO_SYMS_RATIO
2970         * update_ssa_stats.num_virtual_symbols)
2971     return true;
2972
2973   return false;
2974 }
2975
2976
2977 /* Remove every virtual mapping and mark all the affected virtual
2978    symbols for renaming.  */
2979
2980 static void
2981 switch_virtuals_to_full_rewrite (void)
2982 {
2983   unsigned i = 0;
2984   sbitmap_iterator sbi;
2985
2986   if (dump_file)
2987     {
2988       fprintf (dump_file, "\nEnabled virtual name mapping heuristic.\n");
2989       fprintf (dump_file, "\tNumber of virtual mappings:       %7u\n",
2990                update_ssa_stats.num_virtual_mappings);
2991       fprintf (dump_file, "\tNumber of unique virtual symbols: %7u\n",
2992                update_ssa_stats.num_virtual_symbols);
2993       fprintf (dump_file, "Updating FUD-chains from top of CFG will be "
2994                           "faster than processing\nthe name mappings.\n\n");
2995     }
2996
2997   /* Remove all virtual names from NEW_SSA_NAMES and OLD_SSA_NAMES.
2998      Note that it is not really necessary to remove the mappings from
2999      REPL_TBL, that would only waste time.  */
3000   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (new_ssa_names, 0, i, sbi)
3001     if (!is_gimple_reg (ssa_name (i)))
3002       RESET_BIT (new_ssa_names, i);
3003
3004   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (old_ssa_names, 0, i, sbi)
3005     if (!is_gimple_reg (ssa_name (i)))
3006       RESET_BIT (old_ssa_names, i);
3007
3008   mark_set_for_renaming (update_ssa_stats.virtual_symbols);
3009 }
3010
3011
3012 /* Given a set of newly created SSA names (NEW_SSA_NAMES) and a set of
3013    existing SSA names (OLD_SSA_NAMES), update the SSA form so that:
3014
3015    1- The names in OLD_SSA_NAMES dominated by the definitions of
3016       NEW_SSA_NAMES are all re-written to be reached by the
3017       appropriate definition from NEW_SSA_NAMES.
3018
3019    2- If needed, new PHI nodes are added to the iterated dominance
3020       frontier of the blocks where each of NEW_SSA_NAMES are defined.
3021
3022    The mapping between OLD_SSA_NAMES and NEW_SSA_NAMES is setup by
3023    calling register_new_name_mapping for every pair of names that the
3024    caller wants to replace.
3025
3026    The caller identifies the new names that have been inserted and the
3027    names that need to be replaced by calling register_new_name_mapping
3028    for every pair <NEW, OLD>.  Note that the function assumes that the
3029    new names have already been inserted in the IL.
3030
3031    For instance, given the following code:
3032
3033      1  L0:
3034      2  x_1 = PHI (0, x_5)
3035      3  if (x_1 < 10)
3036      4    if (x_1 > 7)
3037      5      y_2 = 0
3038      6    else
3039      7      y_3 = x_1 + x_7
3040      8    endif
3041      9    x_5 = x_1 + 1
3042      10   goto L0;
3043      11 endif
3044
3045    Suppose that we insert new names x_10 and x_11 (lines 4 and 8).
3046
3047      1  L0:
3048      2  x_1 = PHI (0, x_5)
3049      3  if (x_1 < 10)
3050      4    x_10 = ...
3051      5    if (x_1 > 7)
3052      6      y_2 = 0
3053      7    else
3054      8      x_11 = ...
3055      9      y_3 = x_1 + x_7
3056      10   endif
3057      11   x_5 = x_1 + 1
3058      12   goto L0;
3059      13 endif
3060
3061    We want to replace all the uses of x_1 with the new definitions of
3062    x_10 and x_11.  Note that the only uses that should be replaced are
3063    those at lines 5, 9 and 11.  Also, the use of x_7 at line 9 should
3064    *not* be replaced (this is why we cannot just mark symbol 'x' for
3065    renaming).
3066
3067    Additionally, we may need to insert a PHI node at line 11 because
3068    that is a merge point for x_10 and x_11.  So the use of x_1 at line
3069    11 will be replaced with the new PHI node.  The insertion of PHI
3070    nodes is optional.  They are not strictly necessary to preserve the
3071    SSA form, and depending on what the caller inserted, they may not
3072    even be useful for the optimizers.  UPDATE_FLAGS controls various
3073    aspects of how update_ssa operates, see the documentation for
3074    TODO_update_ssa*.  */
3075
3076 void
3077 update_ssa (unsigned update_flags)
3078 {
3079   basic_block bb, start_bb;
3080   bitmap_iterator bi;
3081   unsigned i = 0;
3082   sbitmap tmp;
3083   bool insert_phi_p;
3084   sbitmap_iterator sbi;
3085
3086   if (!need_ssa_update_p (cfun))
3087     return;
3088
3089   timevar_push (TV_TREE_SSA_INCREMENTAL);
3090
3091   if (!update_ssa_initialized_fn)
3092     init_update_ssa (cfun);
3093   gcc_assert (update_ssa_initialized_fn == cfun);
3094
3095   blocks_with_phis_to_rewrite = BITMAP_ALLOC (NULL);
3096   if (!phis_to_rewrite)
3097     phis_to_rewrite = VEC_alloc (gimple_vec, heap, last_basic_block);
3098   blocks_to_update = BITMAP_ALLOC (NULL);
3099
3100   /* Ensure that the dominance information is up-to-date.  */
3101   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3102
3103   /* Only one update flag should be set.  */
3104   gcc_assert (update_flags == TODO_update_ssa
3105               || update_flags == TODO_update_ssa_no_phi
3106               || update_flags == TODO_update_ssa_full_phi
3107               || update_flags == TODO_update_ssa_only_virtuals);
3108
3109   /* If we only need to update virtuals, remove all the mappings for
3110      real names before proceeding.  The caller is responsible for
3111      having dealt with the name mappings before calling update_ssa.  */
3112   if (update_flags == TODO_update_ssa_only_virtuals)
3113     {
3114       sbitmap_zero (old_ssa_names);
3115       sbitmap_zero (new_ssa_names);
3116       htab_empty (repl_tbl);
3117     }
3118
3119   insert_phi_p = (update_flags != TODO_update_ssa_no_phi);
3120
3121   if (insert_phi_p)
3122     {
3123       /* If the caller requested PHI nodes to be added, initialize
3124          live-in information data structures (DEF_BLOCKS).  */
3125
3126       /* For each SSA name N, the DEF_BLOCKS table describes where the
3127          name is defined, which blocks have PHI nodes for N, and which
3128          blocks have uses of N (i.e., N is live-on-entry in those
3129          blocks).  */
3130       def_blocks = htab_create (num_ssa_names, def_blocks_hash,
3131                                 def_blocks_eq, def_blocks_free);
3132     }
3133   else
3134     {
3135       def_blocks = NULL;
3136     }
3137
3138   /* Heuristic to avoid massive slow downs when the replacement
3139      mappings include lots of virtual names.  */
3140   if (insert_phi_p && switch_virtuals_to_full_rewrite_p ())
3141     switch_virtuals_to_full_rewrite ();
3142
3143   /* If there are names defined in the replacement table, prepare
3144      definition and use sites for all the names in NEW_SSA_NAMES and
3145      OLD_SSA_NAMES.  */
3146   if (sbitmap_first_set_bit (new_ssa_names) >= 0)
3147     {
3148       prepare_names_to_update (insert_phi_p);
3149
3150       /* If all the names in NEW_SSA_NAMES had been marked for
3151          removal, and there are no symbols to rename, then there's
3152          nothing else to do.  */
3153       if (sbitmap_first_set_bit (new_ssa_names) < 0
3154           && bitmap_empty_p (SYMS_TO_RENAME (cfun)))
3155         goto done;
3156     }
3157
3158   /* Next, determine the block at which to start the renaming process.  */
3159   if (!bitmap_empty_p (SYMS_TO_RENAME (cfun)))
3160     {
3161       /* If we have to rename some symbols from scratch, we need to
3162          start the process at the root of the CFG.  FIXME, it should
3163          be possible to determine the nearest block that had a
3164          definition for each of the symbols that are marked for
3165          updating.  For now this seems more work than it's worth.  */
3166       start_bb = ENTRY_BLOCK_PTR;
3167
3168       /* Traverse the CFG looking for existing definitions and uses of
3169          symbols in SYMS_TO_RENAME.  Mark interesting blocks and
3170          statements and set local live-in information for the PHI
3171          placement heuristics.  */
3172       prepare_block_for_update (start_bb, insert_phi_p);
3173     }
3174   else
3175     {
3176       /* Otherwise, the entry block to the region is the nearest
3177          common dominator for the blocks in BLOCKS.  */
3178       start_bb = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS,
3179                                                    blocks_to_update);
3180     }
3181
3182   /* If requested, insert PHI nodes at the iterated dominance frontier
3183      of every block, creating new definitions for names in OLD_SSA_NAMES
3184      and for symbols in SYMS_TO_RENAME.  */
3185   if (insert_phi_p)
3186     {
3187       bitmap *dfs;
3188
3189       /* If the caller requested PHI nodes to be added, compute
3190          dominance frontiers.  */
3191       dfs = XNEWVEC (bitmap, last_basic_block);
3192       FOR_EACH_BB (bb)
3193         dfs[bb->index] = BITMAP_ALLOC (NULL);
3194       compute_dominance_frontiers (dfs);
3195
3196       if (sbitmap_first_set_bit (old_ssa_names) >= 0)
3197         {
3198           sbitmap_iterator sbi;
3199
3200           /* insert_update_phi_nodes_for will call add_new_name_mapping
3201              when inserting new PHI nodes, so the set OLD_SSA_NAMES
3202              will grow while we are traversing it (but it will not
3203              gain any new members).  Copy OLD_SSA_NAMES to a temporary
3204              for traversal.  */
3205           sbitmap tmp = sbitmap_alloc (old_ssa_names->n_bits);
3206           sbitmap_copy (tmp, old_ssa_names);
3207           EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tmp, 0, i, sbi)
3208             insert_updated_phi_nodes_for (ssa_name (i), dfs, blocks_to_update,
3209                                           update_flags);
3210           sbitmap_free (tmp);
3211         }
3212
3213       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (SYMS_TO_RENAME (cfun), 0, i, bi)
3214         insert_updated_phi_nodes_for (referenced_var (i), dfs, blocks_to_update,
3215                                       update_flags);
3216
3217       FOR_EACH_BB (bb)
3218         BITMAP_FREE (dfs[bb->index]);
3219       free (dfs);
3220
3221       /* Insertion of PHI nodes may have added blocks to the region.
3222          We need to re-compute START_BB to include the newly added
3223          blocks.  */
3224       if (start_bb != ENTRY_BLOCK_PTR)
3225         start_bb = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS,
3226                                                      blocks_to_update);
3227     }
3228
3229   /* Reset the current definition for name and symbol before renaming
3230      the sub-graph.  */
3231   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (old_ssa_names, 0, i, sbi)
3232     set_current_def (ssa_name (i), NULL_TREE);
3233
3234   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (SYMS_TO_RENAME (cfun), 0, i, bi)
3235     set_current_def (referenced_var (i), NULL_TREE);
3236
3237   /* Now start the renaming process at START_BB.  */
3238   tmp = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3239   sbitmap_zero (tmp);
3240   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_to_update, 0, i, bi)
3241     SET_BIT (tmp, i);
3242
3243   rewrite_blocks (start_bb, REWRITE_UPDATE, tmp);
3244
3245   sbitmap_free (tmp);
3246
3247   /* Debugging dumps.  */
3248   if (dump_file)
3249     {
3250       int c;
3251       unsigned i;
3252
3253       dump_update_ssa (dump_file);
3254
3255       fprintf (dump_file, "Incremental SSA update started at block: %d\n\n",
3256                start_bb->index);
3257
3258       c = 0;
3259       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_to_update, 0, i, bi)
3260         c++;
3261       fprintf (dump_file, "Number of blocks in CFG: %d\n", last_basic_block);
3262       fprintf (dump_file, "Number of blocks to update: %d (%3.0f%%)\n\n",
3263                c, PERCENT (c, last_basic_block));
3264
3265       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
3266         {
3267           fprintf (dump_file, "Affected blocks: ");
3268           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_to_update, 0, i, bi)
3269             fprintf (dump_file, "%u ", i);
3270           fprintf (dump_file, "\n");
3271         }
3272
3273       fprintf (dump_file, "\n\n");
3274     }
3275
3276   /* Free allocated memory.  */
3277 done:
3278   delete_update_ssa ();
3279
3280   timevar_pop (TV_TREE_SSA_INCREMENTAL);
3281 }