OSDN Git Service

2005-09-08 Andrew Pinski <pinskia@physics.uc.edu>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-outof-ssa.c
1 /* Convert a program in SSA form into Normal form.
2    Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Andrew Macleod <amacleod@redhat.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
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 "ggc.h"
31 #include "langhooks.h"
32 #include "hard-reg-set.h"
33 #include "basic-block.h"
34 #include "output.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "function.h"
37 #include "diagnostic.h"
38 #include "bitmap.h"
39 #include "tree-flow.h"
40 #include "tree-gimple.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "varray.h"
43 #include "timevar.h"
44 #include "hashtab.h"
45 #include "tree-dump.h"
46 #include "tree-ssa-live.h"
47 #include "tree-pass.h"
48 #include "toplev.h"
49
50 /* Flags to pass to remove_ssa_form.  */
51
52 #define SSANORM_PERFORM_TER             0x1
53 #define SSANORM_COMBINE_TEMPS           0x2
54 #define SSANORM_COALESCE_PARTITIONS     0x4
55
56 DEF_VEC_I(int);
57 DEF_VEC_ALLOC_I(int,heap);
58
59 /* Used to hold all the components required to do SSA PHI elimination.
60    The node and pred/succ list is a simple linear list of nodes and
61    edges represented as pairs of nodes.
62
63    The predecessor and successor list:  Nodes are entered in pairs, where
64    [0] ->PRED, [1]->SUCC.  All the even indexes in the array represent 
65    predecessors, all the odd elements are successors. 
66    
67    Rationale:
68    When implemented as bitmaps, very large programs SSA->Normal times were 
69    being dominated by clearing the interference graph.
70
71    Typically this list of edges is extremely small since it only includes 
72    PHI results and uses from a single edge which have not coalesced with 
73    each other.  This means that no virtual PHI nodes are included, and
74    empirical evidence suggests that the number of edges rarely exceed
75    3, and in a bootstrap of GCC, the maximum size encountered was 7.
76    This also limits the number of possible nodes that are involved to
77    rarely more than 6, and in the bootstrap of gcc, the maximum number
78    of nodes encountered was 12.  */
79  
80 typedef struct _elim_graph {
81   /* Size of the elimination vectors.  */
82   int size;
83
84   /* List of nodes in the elimination graph.  */
85   VEC(tree,heap) *nodes;
86
87   /*  The predecessor and successor edge list.  */
88   VEC(int,heap) *edge_list;
89
90   /* Visited vector.  */
91   sbitmap visited;
92
93   /* Stack for visited nodes.  */
94   varray_type stack;
95   
96   /* The variable partition map.  */
97   var_map map;
98
99   /* Edge being eliminated by this graph.  */
100   edge e;
101
102   /* List of constant copies to emit.  These are pushed on in pairs.  */
103   VEC(tree,heap) *const_copies;
104 } *elim_graph;
105
106
107 /* Local functions.  */
108 static tree create_temp (tree);
109 static void insert_copy_on_edge (edge, tree, tree);
110 static elim_graph new_elim_graph (int);
111 static inline void delete_elim_graph (elim_graph);
112 static inline void clear_elim_graph (elim_graph);
113 static inline int elim_graph_size (elim_graph);
114 static inline void elim_graph_add_node (elim_graph, tree);
115 static inline void elim_graph_add_edge (elim_graph, int, int);
116 static inline int elim_graph_remove_succ_edge (elim_graph, int);
117
118 static inline void eliminate_name (elim_graph, tree);
119 static void eliminate_build (elim_graph, basic_block);
120 static void elim_forward (elim_graph, int);
121 static int elim_unvisited_predecessor (elim_graph, int);
122 static void elim_backward (elim_graph, int);
123 static void elim_create (elim_graph, int);
124 static void eliminate_phi (edge, elim_graph);
125 static tree_live_info_p coalesce_ssa_name (var_map, int);
126 static void assign_vars (var_map);
127 static bool replace_use_variable (var_map, use_operand_p, tree *);
128 static bool replace_def_variable (var_map, def_operand_p, tree *);
129 static void eliminate_virtual_phis (void);
130 static void coalesce_abnormal_edges (var_map, conflict_graph, root_var_p);
131 static void print_exprs (FILE *, const char *, tree, const char *, tree,
132                          const char *);
133 static void print_exprs_edge (FILE *, edge, const char *, tree, const char *,
134                               tree);
135
136
137 /* Create a temporary variable based on the type of variable T.  Use T's name
138    as the prefix.  */
139
140 static tree
141 create_temp (tree t)
142 {
143   tree tmp;
144   const char *name = NULL;
145   tree type;
146
147   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
148     t = SSA_NAME_VAR (t);
149
150   gcc_assert (TREE_CODE (t) == VAR_DECL || TREE_CODE (t) == PARM_DECL);
151
152   type = TREE_TYPE (t);
153   tmp = DECL_NAME (t);
154   if (tmp)
155     name = IDENTIFIER_POINTER (tmp);
156
157   if (name == NULL)
158     name = "temp";
159   tmp = create_tmp_var (type, name);
160
161   if (DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (t) && DECL_DEBUG_EXPR (t))
162     {
163       SET_DECL_DEBUG_EXPR (tmp, DECL_DEBUG_EXPR (t));  
164       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (tmp) = 1;
165     }
166   else if (!DECL_IGNORED_P (t))
167     {
168       SET_DECL_DEBUG_EXPR (tmp, t);
169       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (tmp) = 1;
170     }
171   DECL_ARTIFICIAL (tmp) = DECL_ARTIFICIAL (t);
172   DECL_IGNORED_P (tmp) = DECL_IGNORED_P (t);
173   add_referenced_tmp_var (tmp);
174
175   /* add_referenced_tmp_var will create the annotation and set up some
176      of the flags in the annotation.  However, some flags we need to
177      inherit from our original variable.  */
178   var_ann (tmp)->type_mem_tag = var_ann (t)->type_mem_tag;
179   if (is_call_clobbered (t))
180     mark_call_clobbered (tmp);
181
182   return tmp;
183 }
184
185
186 /* This helper function fill insert a copy from a constant or variable SRC to 
187    variable DEST on edge E.  */
188
189 static void
190 insert_copy_on_edge (edge e, tree dest, tree src)
191 {
192   tree copy;
193
194   copy = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (dest), dest, src);
195   set_is_used (dest);
196
197   if (TREE_CODE (src) == ADDR_EXPR)
198     src = TREE_OPERAND (src, 0);
199   if (TREE_CODE (src) == VAR_DECL || TREE_CODE (src) == PARM_DECL)
200     set_is_used (src);
201
202   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
203     {
204       fprintf (dump_file,
205                "Inserting a copy on edge BB%d->BB%d :",
206                e->src->index,
207                e->dest->index);
208       print_generic_expr (dump_file, copy, dump_flags);
209       fprintf (dump_file, "\n");
210     }
211
212   bsi_insert_on_edge (e, copy);
213 }
214
215
216 /* Create an elimination graph with SIZE nodes and associated data
217    structures.  */
218
219 static elim_graph
220 new_elim_graph (int size)
221 {
222   elim_graph g = (elim_graph) xmalloc (sizeof (struct _elim_graph));
223
224   g->nodes = VEC_alloc (tree, heap, 30);
225   g->const_copies = VEC_alloc (tree, heap, 20);
226   g->edge_list = VEC_alloc (int, heap, 20);
227   VARRAY_INT_INIT (g->stack, 30, " Elimination Stack");
228   
229   g->visited = sbitmap_alloc (size);
230
231   return g;
232 }
233
234
235 /* Empty elimination graph G.  */
236
237 static inline void
238 clear_elim_graph (elim_graph g)
239 {
240   VEC_truncate (tree, g->nodes, 0);
241   VEC_truncate (int, g->edge_list, 0);
242 }
243
244
245 /* Delete elimination graph G.  */
246
247 static inline void
248 delete_elim_graph (elim_graph g)
249 {
250   sbitmap_free (g->visited);
251   VEC_free (int, heap, g->edge_list);
252   VEC_free (tree, heap, g->const_copies);
253   VEC_free (tree, heap, g->nodes);
254   free (g);
255 }
256
257
258 /* Return the number of nodes in graph G.  */
259
260 static inline int
261 elim_graph_size (elim_graph g)
262 {
263   return VEC_length (tree, g->nodes);
264 }
265
266
267 /* Add NODE to graph G, if it doesn't exist already.  */
268
269 static inline void 
270 elim_graph_add_node (elim_graph g, tree node)
271 {
272   int x;
273   tree t;
274
275   for (x = 0; VEC_iterate (tree, g->nodes, x, t); x++)
276     if (t == node)
277       return;
278   VEC_safe_push (tree, heap, g->nodes, node);
279 }
280
281
282 /* Add the edge PRED->SUCC to graph G.  */
283
284 static inline void
285 elim_graph_add_edge (elim_graph g, int pred, int succ)
286 {
287   VEC_safe_push (int, heap, g->edge_list, pred);
288   VEC_safe_push (int, heap, g->edge_list, succ);
289 }
290
291
292 /* Remove an edge from graph G for which NODE is the predecessor, and
293    return the successor node.  -1 is returned if there is no such edge.  */
294
295 static inline int
296 elim_graph_remove_succ_edge (elim_graph g, int node)
297 {
298   int y;
299   unsigned x;
300   for (x = 0; x < VEC_length (int, g->edge_list); x += 2)
301     if (VEC_index (int, g->edge_list, x) == node)
302       {
303         VEC_replace (int, g->edge_list, x, -1);
304         y = VEC_index (int, g->edge_list, x + 1);
305         VEC_replace (int, g->edge_list, x + 1, -1);
306         return y;
307       }
308   return -1;
309 }
310
311
312 /* Find all the nodes in GRAPH which are successors to NODE in the
313    edge list.  VAR will hold the partition number found.  CODE is the
314    code fragment executed for every node found.  */
315
316 #define FOR_EACH_ELIM_GRAPH_SUCC(GRAPH, NODE, VAR, CODE)                \
317 do {                                                                    \
318   unsigned x_;                                                          \
319   int y_;                                                               \
320   for (x_ = 0; x_ < VEC_length (int, (GRAPH)->edge_list); x_ += 2)      \
321     {                                                                   \
322       y_ = VEC_index (int, (GRAPH)->edge_list, x_);                     \
323       if (y_ != (NODE))                                                 \
324         continue;                                                       \
325       (VAR) = VEC_index (int, (GRAPH)->edge_list, x_ + 1);              \
326       CODE;                                                             \
327     }                                                                   \
328 } while (0)
329
330
331 /* Find all the nodes which are predecessors of NODE in the edge list for
332    GRAPH.  VAR will hold the partition number found.  CODE is the
333    code fragment executed for every node found.  */
334
335 #define FOR_EACH_ELIM_GRAPH_PRED(GRAPH, NODE, VAR, CODE)                \
336 do {                                                                    \
337   unsigned x_;                                                          \
338   int y_;                                                               \
339   for (x_ = 0; x_ < VEC_length (int, (GRAPH)->edge_list); x_ += 2)      \
340     {                                                                   \
341       y_ = VEC_index (int, (GRAPH)->edge_list, x_ + 1);                 \
342       if (y_ != (NODE))                                                 \
343         continue;                                                       \
344       (VAR) = VEC_index (int, (GRAPH)->edge_list, x_);                  \
345       CODE;                                                             \
346     }                                                                   \
347 } while (0)
348
349
350 /* Add T to elimination graph G.  */
351
352 static inline void
353 eliminate_name (elim_graph g, tree T)
354 {
355   elim_graph_add_node (g, T);
356 }
357
358
359 /* Build elimination graph G for basic block BB on incoming PHI edge
360    G->e.  */
361
362 static void
363 eliminate_build (elim_graph g, basic_block B)
364 {
365   tree phi;
366   tree T0, Ti;
367   int p0, pi;
368
369   clear_elim_graph (g);
370   
371   for (phi = phi_nodes (B); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
372     {
373       T0 = var_to_partition_to_var (g->map, PHI_RESULT (phi));
374       
375       /* Ignore results which are not in partitions.  */
376       if (T0 == NULL_TREE)
377         continue;
378
379       Ti = PHI_ARG_DEF (phi, g->e->dest_idx);
380
381       /* If this argument is a constant, or a SSA_NAME which is being
382          left in SSA form, just queue a copy to be emitted on this
383          edge.  */
384       if (!phi_ssa_name_p (Ti)
385           || (TREE_CODE (Ti) == SSA_NAME
386               && var_to_partition (g->map, Ti) == NO_PARTITION))
387         {
388           /* Save constant copies until all other copies have been emitted
389              on this edge.  */
390           VEC_safe_push (tree, heap, g->const_copies, T0);
391           VEC_safe_push (tree, heap, g->const_copies, Ti);
392         }
393       else
394         {
395           Ti = var_to_partition_to_var (g->map, Ti);
396           if (T0 != Ti)
397             {
398               eliminate_name (g, T0);
399               eliminate_name (g, Ti);
400               p0 = var_to_partition (g->map, T0);
401               pi = var_to_partition (g->map, Ti);
402               elim_graph_add_edge (g, p0, pi);
403             }
404         }
405     }
406 }
407
408
409 /* Push successors of T onto the elimination stack for G.  */
410
411 static void 
412 elim_forward (elim_graph g, int T)
413 {
414   int S;
415   SET_BIT (g->visited, T);
416   FOR_EACH_ELIM_GRAPH_SUCC (g, T, S,
417     {
418       if (!TEST_BIT (g->visited, S))
419         elim_forward (g, S);
420     });
421   VARRAY_PUSH_INT (g->stack, T);
422 }
423
424
425 /* Return 1 if there unvisited predecessors of T in graph G.  */
426
427 static int
428 elim_unvisited_predecessor (elim_graph g, int T)
429 {
430   int P;
431   FOR_EACH_ELIM_GRAPH_PRED (g, T, P, 
432     {
433       if (!TEST_BIT (g->visited, P))
434         return 1;
435     });
436   return 0;
437 }
438
439 /* Process predecessors first, and insert a copy.  */
440
441 static void
442 elim_backward (elim_graph g, int T)
443 {
444   int P;
445   SET_BIT (g->visited, T);
446   FOR_EACH_ELIM_GRAPH_PRED (g, T, P, 
447     {
448       if (!TEST_BIT (g->visited, P))
449         {
450           elim_backward (g, P);
451           insert_copy_on_edge (g->e, 
452                                partition_to_var (g->map, P), 
453                                partition_to_var (g->map, T));
454         }
455     });
456 }
457
458 /* Insert required copies for T in graph G.  Check for a strongly connected 
459    region, and create a temporary to break the cycle if one is found.  */
460
461 static void 
462 elim_create (elim_graph g, int T)
463 {
464   tree U;
465   int P, S;
466
467   if (elim_unvisited_predecessor (g, T))
468     {
469       U = create_temp (partition_to_var (g->map, T));
470       insert_copy_on_edge (g->e, U, partition_to_var (g->map, T));
471       FOR_EACH_ELIM_GRAPH_PRED (g, T, P, 
472         {
473           if (!TEST_BIT (g->visited, P))
474             {
475               elim_backward (g, P);
476               insert_copy_on_edge (g->e, partition_to_var (g->map, P), U);
477             }
478         });
479     }
480   else
481     {
482       S = elim_graph_remove_succ_edge (g, T);
483       if (S != -1)
484         {
485           SET_BIT (g->visited, T);
486           insert_copy_on_edge (g->e, 
487                                partition_to_var (g->map, T), 
488                                partition_to_var (g->map, S));
489         }
490     }
491   
492 }
493
494 /* Eliminate all the phi nodes on edge E in graph G.  */
495
496 static void
497 eliminate_phi (edge e, elim_graph g)
498 {
499   int x;
500   basic_block B = e->dest;
501
502   gcc_assert (VEC_length (tree, g->const_copies) == 0);
503
504   /* Abnormal edges already have everything coalesced.  */
505   if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
506     return;
507
508   g->e = e;
509
510   eliminate_build (g, B);
511
512   if (elim_graph_size (g) != 0)
513     {
514       tree var;
515
516       sbitmap_zero (g->visited);
517       VARRAY_POP_ALL (g->stack);
518
519       for (x = 0; VEC_iterate (tree, g->nodes, x, var); x++)
520         {
521           int p = var_to_partition (g->map, var);
522           if (!TEST_BIT (g->visited, p))
523             elim_forward (g, p);
524         }
525        
526       sbitmap_zero (g->visited);
527       while (VARRAY_ACTIVE_SIZE (g->stack) > 0)
528         {
529           x = VARRAY_TOP_INT (g->stack);
530           VARRAY_POP (g->stack);
531           if (!TEST_BIT (g->visited, x))
532             elim_create (g, x);
533         }
534     }
535
536   /* If there are any pending constant copies, issue them now.  */
537   while (VEC_length (tree, g->const_copies) > 0)
538     {
539       tree src, dest;
540       src = VEC_pop (tree, g->const_copies);
541       dest = VEC_pop (tree, g->const_copies);
542       insert_copy_on_edge (e, dest, src);
543     }
544 }
545
546
547 /* Shortcut routine to print messages to file F of the form:
548    "STR1 EXPR1 STR2 EXPR2 STR3."  */
549
550 static void
551 print_exprs (FILE *f, const char *str1, tree expr1, const char *str2,
552              tree expr2, const char *str3)
553 {
554   fprintf (f, "%s", str1);
555   print_generic_expr (f, expr1, TDF_SLIM);
556   fprintf (f, "%s", str2);
557   print_generic_expr (f, expr2, TDF_SLIM);
558   fprintf (f, "%s", str3);
559 }
560
561
562 /* Shortcut routine to print abnormal edge messages to file F of the form:
563    "STR1 EXPR1 STR2 EXPR2 across edge E.  */
564
565 static void
566 print_exprs_edge (FILE *f, edge e, const char *str1, tree expr1, 
567                   const char *str2, tree expr2)
568 {
569   print_exprs (f, str1, expr1, str2, expr2, " across an abnormal edge");
570   fprintf (f, " from BB%d->BB%d\n", e->src->index,
571                e->dest->index);
572 }
573
574
575 /* Coalesce partitions in MAP which are live across abnormal edges in GRAPH.
576    RV is the root variable groupings of the partitions in MAP.  Since code 
577    cannot be inserted on these edges, failure to coalesce something across
578    an abnormal edge is an error.  */
579
580 static void
581 coalesce_abnormal_edges (var_map map, conflict_graph graph, root_var_p rv)
582 {
583   basic_block bb;
584   edge e;
585   tree phi, var, tmp;
586   int x, y, z;
587   edge_iterator ei;
588
589   /* Code cannot be inserted on abnormal edges. Look for all abnormal 
590      edges, and coalesce any PHI results with their arguments across 
591      that edge.  */
592
593   FOR_EACH_BB (bb)
594     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
595       if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR && e->flags & EDGE_ABNORMAL)
596         for (phi = phi_nodes (e->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
597           {
598             /* Visit each PHI on the destination side of this abnormal
599                edge, and attempt to coalesce the argument with the result.  */
600             var = PHI_RESULT (phi);
601             x = var_to_partition (map, var);
602
603             /* Ignore results which are not relevant.  */
604             if (x == NO_PARTITION)
605               continue;
606
607             tmp = PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
608 #ifdef ENABLE_CHECKING
609             if (!phi_ssa_name_p (tmp))
610               {
611                 print_exprs_edge (stderr, e,
612                                   "\nConstant argument in PHI. Can't insert :",
613                                   var, " = ", tmp);
614                 internal_error ("SSA corruption");
615               }
616 #else
617             gcc_assert (phi_ssa_name_p (tmp));
618 #endif
619             y = var_to_partition (map, tmp);
620             gcc_assert (x != NO_PARTITION);
621             gcc_assert (y != NO_PARTITION);
622 #ifdef ENABLE_CHECKING
623             if (root_var_find (rv, x) != root_var_find (rv, y))
624               {
625                 print_exprs_edge (stderr, e, "\nDifferent root vars: ",
626                                   root_var (rv, root_var_find (rv, x)), 
627                                   " and ", 
628                                   root_var (rv, root_var_find (rv, y)));
629                 internal_error ("SSA corruption");
630               }
631 #else
632             gcc_assert (root_var_find (rv, x) == root_var_find (rv, y));
633 #endif
634
635             if (x != y)
636               {
637 #ifdef ENABLE_CHECKING
638                 if (conflict_graph_conflict_p (graph, x, y))
639                   {
640                     print_exprs_edge (stderr, e, "\n Conflict ", 
641                                       partition_to_var (map, x),
642                                       " and ", partition_to_var (map, y));
643                     internal_error ("SSA corruption");
644                   }
645 #else
646                 gcc_assert (!conflict_graph_conflict_p (graph, x, y));
647 #endif
648                 
649                 /* Now map the partitions back to their real variables.  */
650                 var = partition_to_var (map, x);
651                 tmp = partition_to_var (map, y);
652                 if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
653                   {
654                     print_exprs_edge (dump_file, e, 
655                                       "ABNORMAL: Coalescing ",
656                                       var, " and ", tmp);
657                   }
658                 z = var_union (map, var, tmp);
659 #ifdef ENABLE_CHECKING
660                 if (z == NO_PARTITION)
661                   {
662                     print_exprs_edge (stderr, e, "\nUnable to coalesce", 
663                                       partition_to_var (map, x), " and ", 
664                                       partition_to_var (map, y));
665                     internal_error ("SSA corruption");
666                   }
667 #else
668                 gcc_assert (z != NO_PARTITION);
669 #endif
670                 gcc_assert (z == x || z == y);
671                 if (z == x)
672                   conflict_graph_merge_regs (graph, x, y);
673                 else
674                   conflict_graph_merge_regs (graph, y, x);
675               }
676           }
677 }
678
679 /* Coalesce potential copies via PHI arguments.  */
680
681 static void
682 coalesce_phi_operands (var_map map, coalesce_list_p cl)
683 {
684   basic_block bb;
685   tree phi;
686
687   FOR_EACH_BB (bb)
688     {
689       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
690         {
691           tree res = PHI_RESULT (phi);
692           int p = var_to_partition (map, res);
693           int x;
694
695           if (p == NO_PARTITION)
696             continue;
697
698           for (x = 0; x < PHI_NUM_ARGS (phi); x++)
699             {
700               tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, x);
701               int p2;
702
703               if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
704                 continue;
705               if (SSA_NAME_VAR (res) != SSA_NAME_VAR (arg))
706                 continue;
707               p2 = var_to_partition (map, PHI_ARG_DEF (phi, x));
708               if (p2 != NO_PARTITION)
709                 {
710                   edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, x);
711                   add_coalesce (cl, p, p2,
712                                 coalesce_cost (EDGE_FREQUENCY (e),
713                                                maybe_hot_bb_p (bb),
714                                                EDGE_CRITICAL_P (e)));
715                 }
716             }
717         }
718     }
719 }
720
721 /* Coalesce all the result decls together.  */
722
723 static void
724 coalesce_result_decls (var_map map, coalesce_list_p cl)
725 {
726   unsigned int i, x;
727   tree var = NULL;
728
729   for (i = x = 0; x < num_var_partitions (map); x++)
730     {
731       tree p = partition_to_var (map, x);
732       if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL)
733         {
734           if (var == NULL_TREE)
735             {
736               var = p;
737               i = x;
738             }
739           else
740             add_coalesce (cl, i, x,
741                           coalesce_cost (EXIT_BLOCK_PTR->frequency,
742                                          maybe_hot_bb_p (EXIT_BLOCK_PTR),
743                                          false));
744         }
745     }
746 }
747
748 /* Coalesce matching constraints in asms.  */
749
750 static void
751 coalesce_asm_operands (var_map map, coalesce_list_p cl)
752 {
753   basic_block bb;
754
755   FOR_EACH_BB (bb)
756     {
757       block_stmt_iterator bsi;
758       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
759         {
760           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
761           unsigned long noutputs, i;
762           tree *outputs, link;
763
764           if (TREE_CODE (stmt) != ASM_EXPR)
765             continue;
766
767           noutputs = list_length (ASM_OUTPUTS (stmt));
768           outputs = (tree *) alloca (noutputs * sizeof (tree));
769           for (i = 0, link = ASM_OUTPUTS (stmt); link;
770                ++i, link = TREE_CHAIN (link))
771             outputs[i] = TREE_VALUE (link);
772
773           for (link = ASM_INPUTS (stmt); link; link = TREE_CHAIN (link))
774             {
775               const char *constraint
776                 = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
777               tree input = TREE_VALUE (link);
778               char *end;
779               unsigned long match;
780               int p1, p2;
781
782               if (TREE_CODE (input) != SSA_NAME && !DECL_P (input))
783                 continue;
784
785               match = strtoul (constraint, &end, 10);
786               if (match >= noutputs || end == constraint)
787                 continue;
788
789               if (TREE_CODE (outputs[match]) != SSA_NAME
790                   && !DECL_P (outputs[match]))
791                 continue;
792
793               p1 = var_to_partition (map, outputs[match]);
794               if (p1 == NO_PARTITION)
795                 continue;
796               p2 = var_to_partition (map, input);
797               if (p2 == NO_PARTITION)
798                 continue;
799
800               add_coalesce (cl, p1, p2, coalesce_cost (REG_BR_PROB_BASE,
801                                                        maybe_hot_bb_p (bb),
802                                                        false));
803             }
804         }
805     }
806 }
807
808 /* Reduce the number of live ranges in MAP.  Live range information is 
809    returned if FLAGS indicates that we are combining temporaries, otherwise 
810    NULL is returned.  The only partitions which are associated with actual 
811    variables at this point are those which are forced to be coalesced for 
812    various reason. (live on entry, live across abnormal edges, etc.).  */
813
814 static tree_live_info_p
815 coalesce_ssa_name (var_map map, int flags)
816 {
817   unsigned num, x;
818   sbitmap live;
819   root_var_p rv;
820   tree_live_info_p liveinfo;
821   conflict_graph graph;
822   coalesce_list_p cl = NULL;
823   sbitmap_iterator sbi;
824
825   if (num_var_partitions (map) <= 1)
826     return NULL;
827
828   liveinfo = calculate_live_on_entry (map);
829   calculate_live_on_exit (liveinfo);
830   rv = root_var_init (map);
831
832   /* Remove single element variable from the list.  */
833   root_var_compact (rv);
834
835   cl = create_coalesce_list (map);
836
837   coalesce_phi_operands (map, cl);
838   coalesce_result_decls (map, cl);
839   coalesce_asm_operands (map, cl);
840
841   /* Build a conflict graph.  */
842   graph = build_tree_conflict_graph (liveinfo, rv, cl);
843
844   if (cl)
845     {
846       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
847         {
848           fprintf (dump_file, "Before sorting:\n");
849           dump_coalesce_list (dump_file, cl);
850         }
851
852       sort_coalesce_list (cl);
853
854       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
855         {
856           fprintf (dump_file, "\nAfter sorting:\n");
857           dump_coalesce_list (dump_file, cl);
858         }
859     }
860
861   /* Put the single element variables back in.  */
862   root_var_decompact (rv);
863
864   /* First, coalesce all live on entry variables to their root variable. 
865      This will ensure the first use is coming from the correct location.  */
866
867   num = num_var_partitions (map);
868   live = sbitmap_alloc (num);
869   sbitmap_zero (live);
870
871   /* Set 'live' vector to indicate live on entry partitions.  */
872   for (x = 0 ; x < num; x++)
873     {
874       tree var = partition_to_var (map, x);
875       if (default_def (SSA_NAME_VAR (var)) == var)
876         SET_BIT (live, x);
877     }
878
879   if ((flags & SSANORM_COMBINE_TEMPS) == 0)
880     {
881       delete_tree_live_info (liveinfo);
882       liveinfo = NULL;
883     }
884
885   /* Assign root variable as partition representative for each live on entry
886      partition.  */
887   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (live, 0, x, sbi)
888     {
889       tree var = root_var (rv, root_var_find (rv, x));
890       var_ann_t ann = var_ann (var);
891       /* If these aren't already coalesced...  */
892       if (partition_to_var (map, x) != var)
893         {
894           /* This root variable should have not already been assigned
895              to another partition which is not coalesced with this one.  */
896           gcc_assert (!ann->out_of_ssa_tag);
897
898           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
899             {
900               print_exprs (dump_file, "Must coalesce ", 
901                            partition_to_var (map, x),
902                            " with the root variable ", var, ".\n");
903             }
904
905           change_partition_var (map, var, x);
906         }
907     }
908
909   sbitmap_free (live);
910
911   /* Coalesce partitions live across abnormal edges.  */
912   coalesce_abnormal_edges (map, graph, rv);
913
914   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
915     dump_var_map (dump_file, map);
916
917   /* Coalesce partitions.  */
918   coalesce_tpa_members (rv, graph, map, cl,
919                         ((dump_flags & TDF_DETAILS) ? dump_file
920                          : NULL));
921
922   if (flags & SSANORM_COALESCE_PARTITIONS)
923     coalesce_tpa_members (rv, graph, map, NULL,
924                           ((dump_flags & TDF_DETAILS) ? dump_file
925                            : NULL));
926   if (cl)
927     delete_coalesce_list (cl);
928   root_var_delete (rv);
929   conflict_graph_delete (graph);
930
931   return liveinfo;
932 }
933
934
935 /* Take the ssa-name var_map MAP, and assign real variables to each 
936    partition.  */
937
938 static void
939 assign_vars (var_map map)
940 {
941   int x, i, num, rep;
942   tree t, var;
943   var_ann_t ann;
944   root_var_p rv;
945
946   rv = root_var_init (map);
947   if (!rv) 
948     return;
949
950   /* Coalescing may already have forced some partitions to their root 
951      variable. Find these and tag them.  */
952
953   num = num_var_partitions (map);
954   for (x = 0; x < num; x++)
955     {
956       var = partition_to_var (map, x);
957       if (TREE_CODE (var) != SSA_NAME)
958         {
959           /* Coalescing will already have verified that more than one
960              partition doesn't have the same root variable. Simply marked
961              the variable as assigned.  */
962           ann = var_ann (var);
963           ann->out_of_ssa_tag = 1;
964           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
965             {
966               fprintf (dump_file, "partition %d has variable ", x);
967               print_generic_expr (dump_file, var, TDF_SLIM);
968               fprintf (dump_file, " assigned to it.\n");
969             }
970
971         }
972     }
973
974   num = root_var_num (rv);
975   for (x = 0; x < num; x++)
976     {
977       var = root_var (rv, x);
978       ann = var_ann (var);
979       for (i = root_var_first_partition (rv, x);
980            i != ROOT_VAR_NONE;
981            i = root_var_next_partition (rv, i))
982         {
983           t = partition_to_var (map, i);
984
985           if (t == var || TREE_CODE (t) != SSA_NAME)
986             continue;
987
988           rep = var_to_partition (map, t);
989           
990           if (!ann->out_of_ssa_tag)
991             {
992               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
993                 print_exprs (dump_file, "", t, "  --> ", var, "\n");
994               change_partition_var (map, var, rep);
995               continue;
996             }
997
998           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
999             print_exprs (dump_file, "", t, " not coalesced with ", var, 
1000                          "");
1001
1002           var = create_temp (t);
1003           change_partition_var (map, var, rep);
1004           ann = var_ann (var);
1005
1006           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1007             {
1008               fprintf (dump_file, " -->  New temp:  '");
1009               print_generic_expr (dump_file, var, TDF_SLIM);
1010               fprintf (dump_file, "'\n");
1011             }
1012         }
1013     }
1014
1015   root_var_delete (rv);
1016 }
1017
1018
1019 /* Replace use operand P with whatever variable it has been rewritten to based 
1020    on the partitions in MAP.  EXPR is an optional expression vector over SSA 
1021    versions which is used to replace P with an expression instead of a variable.
1022    If the stmt is changed, return true.  */ 
1023
1024 static inline bool
1025 replace_use_variable (var_map map, use_operand_p p, tree *expr)
1026 {
1027   tree new_var;
1028   tree var = USE_FROM_PTR (p);
1029
1030   /* Check if we are replacing this variable with an expression.  */
1031   if (expr)
1032     {
1033       int version = SSA_NAME_VERSION (var);
1034       if (expr[version])
1035         {
1036           tree new_expr = TREE_OPERAND (expr[version], 1);
1037           SET_USE (p, new_expr);
1038           /* Clear the stmt's RHS, or GC might bite us.  */
1039           TREE_OPERAND (expr[version], 1) = NULL_TREE;
1040           return true;
1041         }
1042     }
1043
1044   new_var = var_to_partition_to_var (map, var);
1045   if (new_var)
1046     {
1047       SET_USE (p, new_var);
1048       set_is_used (new_var);
1049       return true;
1050     }
1051   return false;
1052 }
1053
1054
1055 /* Replace def operand DEF_P with whatever variable it has been rewritten to 
1056    based on the partitions in MAP.  EXPR is an optional expression vector over
1057    SSA versions which is used to replace DEF_P with an expression instead of a 
1058    variable.  If the stmt is changed, return true.  */ 
1059
1060 static inline bool
1061 replace_def_variable (var_map map, def_operand_p def_p, tree *expr)
1062 {
1063   tree new_var;
1064   tree var = DEF_FROM_PTR (def_p);
1065
1066   /* Check if we are replacing this variable with an expression.  */
1067   if (expr)
1068     {
1069       int version = SSA_NAME_VERSION (var);
1070       if (expr[version])
1071         {
1072           tree new_expr = TREE_OPERAND (expr[version], 1);
1073           SET_DEF (def_p, new_expr);
1074           /* Clear the stmt's RHS, or GC might bite us.  */
1075           TREE_OPERAND (expr[version], 1) = NULL_TREE;
1076           return true;
1077         }
1078     }
1079
1080   new_var = var_to_partition_to_var (map, var);
1081   if (new_var)
1082     {
1083       SET_DEF (def_p, new_var);
1084       set_is_used (new_var);
1085       return true;
1086     }
1087   return false;
1088 }
1089
1090
1091 /* Remove any PHI node which is a virtual PHI.  */
1092
1093 static void
1094 eliminate_virtual_phis (void)
1095 {
1096   basic_block bb;
1097   tree phi, next;
1098
1099   FOR_EACH_BB (bb)
1100     {
1101       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = next)
1102         {
1103           next = PHI_CHAIN (phi);
1104           if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi))))
1105             {
1106 #ifdef ENABLE_CHECKING
1107               int i;
1108               /* There should be no arguments of this PHI which are in
1109                  the partition list, or we get incorrect results.  */
1110               for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1111                 {
1112                   tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
1113                   if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME 
1114                       && is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (arg)))
1115                     {
1116                       fprintf (stderr, "Argument of PHI is not virtual (");
1117                       print_generic_expr (stderr, arg, TDF_SLIM);
1118                       fprintf (stderr, "), but the result is :");
1119                       print_generic_stmt (stderr, phi, TDF_SLIM);
1120                       internal_error ("SSA corruption");
1121                     }
1122                 }
1123 #endif
1124               remove_phi_node (phi, NULL_TREE);
1125             }
1126         }
1127     }
1128 }
1129
1130
1131 /* This routine will coalesce variables in MAP of the same type which do not 
1132    interfere with each other. LIVEINFO is the live range info for variables
1133    of interest.  This will both reduce the memory footprint of the stack, and 
1134    allow us to coalesce together local copies of globals and scalarized 
1135    component refs.  */
1136
1137 static void
1138 coalesce_vars (var_map map, tree_live_info_p liveinfo)
1139 {
1140   basic_block bb;
1141   type_var_p tv;
1142   tree var;
1143   unsigned x, p, p2;
1144   coalesce_list_p cl;
1145   conflict_graph graph;
1146
1147   cl = create_coalesce_list (map);
1148
1149   /* Merge all the live on entry vectors for coalesced partitions.  */
1150   for (x = 0; x < num_var_partitions (map); x++)
1151     {
1152       var = partition_to_var (map, x);
1153       p = var_to_partition (map, var);
1154       if (p != x)
1155         live_merge_and_clear (liveinfo, p, x);
1156     }
1157
1158   /* When PHI nodes are turned into copies, the result of each PHI node
1159      becomes live on entry to the block. Mark these now.  */
1160   FOR_EACH_BB (bb)
1161     {
1162       tree phi, arg;
1163       unsigned p;
1164       
1165       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1166         {
1167           p = var_to_partition (map, PHI_RESULT (phi));
1168
1169           /* Skip virtual PHI nodes.  */
1170           if (p == (unsigned)NO_PARTITION)
1171             continue;
1172
1173           make_live_on_entry (liveinfo, bb, p);
1174
1175           /* Each argument is a potential copy operation. Add any arguments 
1176              which are not coalesced to the result to the coalesce list.  */
1177           for (x = 0; x < (unsigned)PHI_NUM_ARGS (phi); x++)
1178             {
1179               arg = PHI_ARG_DEF (phi, x);
1180               if (!phi_ssa_name_p (arg))
1181                 continue;
1182               p2 = var_to_partition (map, arg);
1183               if (p2 == (unsigned)NO_PARTITION)
1184                 continue;
1185               if (p != p2)
1186                 {
1187                   edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, x);
1188
1189                   add_coalesce (cl, p, p2, 
1190                                 coalesce_cost (EDGE_FREQUENCY (e),
1191                                                maybe_hot_bb_p (bb),
1192                                                EDGE_CRITICAL_P (e)));
1193                 }
1194             }
1195         }
1196    }
1197
1198   
1199   /* Re-calculate live on exit info.  */
1200   calculate_live_on_exit (liveinfo);
1201
1202   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1203     {
1204       fprintf (dump_file, "Live range info for variable memory coalescing.\n");
1205       dump_live_info (dump_file, liveinfo, LIVEDUMP_ALL);
1206
1207       fprintf (dump_file, "Coalesce list from phi nodes:\n");
1208       dump_coalesce_list (dump_file, cl);
1209     }
1210
1211
1212   tv = type_var_init (map);
1213   if (dump_file)
1214     type_var_dump (dump_file, tv);
1215   type_var_compact (tv);
1216   if (dump_file)
1217     type_var_dump (dump_file, tv);
1218
1219   graph = build_tree_conflict_graph (liveinfo, tv, cl);
1220
1221   type_var_decompact (tv);
1222   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1223     {
1224       fprintf (dump_file, "type var list now looks like:n");
1225       type_var_dump (dump_file, tv);
1226
1227       fprintf (dump_file, "Coalesce list after conflict graph build:\n");
1228       dump_coalesce_list (dump_file, cl);
1229     }
1230
1231   sort_coalesce_list (cl);
1232   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1233     {
1234       fprintf (dump_file, "Coalesce list after sorting:\n");
1235       dump_coalesce_list (dump_file, cl);
1236     }
1237
1238   coalesce_tpa_members (tv, graph, map, cl, 
1239                         ((dump_flags & TDF_DETAILS) ? dump_file : NULL));
1240
1241   type_var_delete (tv);
1242   delete_coalesce_list (cl);
1243 }
1244
1245
1246 /* Temporary Expression Replacement (TER)
1247
1248    Replace SSA version variables during out-of-ssa with their defining
1249    expression if there is only one use of the variable.
1250
1251    A pass is made through the function, one block at a time.  No cross block
1252    information is tracked.
1253
1254    Variables which only have one use, and whose defining stmt is considered
1255    a replaceable expression (see check_replaceable) are entered into 
1256    consideration by adding a list of dependent partitions to the version_info
1257    vector for that ssa_name_version.  This information comes from the partition
1258    mapping for each USE.  At the same time, the partition_dep_list vector for 
1259    these partitions have this version number entered into their lists.
1260
1261    When the use of a replaceable ssa_variable is encountered, the dependence
1262    list in version_info[] is moved to the "pending_dependence" list in case
1263    the current expression is also replaceable. (To be determined later in 
1264    processing this stmt.) version_info[] for the version is then updated to 
1265    point to the defining stmt and the 'replaceable' bit is set.
1266
1267    Any partition which is defined by a statement 'kills' any expression which
1268    is dependent on this partition.  Every ssa version in the partitions' 
1269    dependence list is removed from future consideration.
1270
1271    All virtual references are lumped together.  Any expression which is
1272    dependent on any virtual variable (via a VUSE) has a dependence added
1273    to the special partition defined by VIRTUAL_PARTITION.
1274
1275    Whenever a V_MAY_DEF is seen, all expressions dependent this 
1276    VIRTUAL_PARTITION are removed from consideration.
1277
1278    At the end of a basic block, all expression are removed from consideration
1279    in preparation for the next block.  
1280    
1281    The end result is a vector over SSA_NAME_VERSION which is passed back to
1282    rewrite_out_of_ssa.  As the SSA variables are being rewritten, instead of
1283    replacing the SSA_NAME tree element with the partition it was assigned, 
1284    it is replaced with the RHS of the defining expression.  */
1285
1286
1287 /* Dependency list element.  This can contain either a partition index or a
1288    version number, depending on which list it is in.  */
1289
1290 typedef struct value_expr_d 
1291 {
1292   int value;
1293   struct value_expr_d *next;
1294 } *value_expr_p;
1295
1296
1297 /* Temporary Expression Replacement (TER) table information.  */
1298
1299 typedef struct temp_expr_table_d 
1300 {
1301   var_map map;
1302   void **version_info;          
1303   value_expr_p *partition_dep_list;
1304   bitmap replaceable;
1305   bool saw_replaceable;
1306   int virtual_partition;
1307   bitmap partition_in_use;
1308   value_expr_p free_list;
1309   value_expr_p pending_dependence;
1310 } *temp_expr_table_p;
1311
1312 /* Used to indicate a dependency on V_MAY_DEFs.  */
1313 #define VIRTUAL_PARTITION(table)        (table->virtual_partition)
1314
1315 static temp_expr_table_p new_temp_expr_table (var_map);
1316 static tree *free_temp_expr_table (temp_expr_table_p);
1317 static inline value_expr_p new_value_expr (temp_expr_table_p);
1318 static inline void free_value_expr (temp_expr_table_p, value_expr_p);
1319 static inline value_expr_p find_value_in_list (value_expr_p, int, 
1320                                                value_expr_p *);
1321 static inline void add_value_to_list (temp_expr_table_p, value_expr_p *, int);
1322 static inline void add_info_to_list (temp_expr_table_p, value_expr_p *, 
1323                                      value_expr_p);
1324 static value_expr_p remove_value_from_list (value_expr_p *, int);
1325 static void add_dependance (temp_expr_table_p, int, tree);
1326 static bool check_replaceable (temp_expr_table_p, tree);
1327 static void finish_expr (temp_expr_table_p, int, bool);
1328 static void mark_replaceable (temp_expr_table_p, tree);
1329 static inline void kill_expr (temp_expr_table_p, int, bool);
1330 static inline void kill_virtual_exprs (temp_expr_table_p, bool);
1331 static void find_replaceable_in_bb (temp_expr_table_p, basic_block);
1332 static tree *find_replaceable_exprs (var_map);
1333 static void dump_replaceable_exprs (FILE *, tree *);
1334
1335
1336 /* Create a new TER table for MAP.  */
1337
1338 static temp_expr_table_p
1339 new_temp_expr_table (var_map map)
1340 {
1341   temp_expr_table_p t;
1342
1343   t = (temp_expr_table_p) xmalloc (sizeof (struct temp_expr_table_d));
1344   t->map = map;
1345
1346   t->version_info = xcalloc (num_ssa_names + 1, sizeof (void *));
1347   t->partition_dep_list = xcalloc (num_var_partitions (map) + 1, 
1348                                    sizeof (value_expr_p));
1349
1350   t->replaceable = BITMAP_ALLOC (NULL);
1351   t->partition_in_use = BITMAP_ALLOC (NULL);
1352
1353   t->saw_replaceable = false;
1354   t->virtual_partition = num_var_partitions (map);
1355   t->free_list = NULL;
1356   t->pending_dependence = NULL;
1357
1358   return t;
1359 }
1360
1361
1362 /* Free TER table T.  If there are valid replacements, return the expression 
1363    vector.  */
1364
1365 static tree *
1366 free_temp_expr_table (temp_expr_table_p t)
1367 {
1368   value_expr_p p;
1369   tree *ret = NULL;
1370
1371 #ifdef ENABLE_CHECKING
1372   unsigned x;
1373   for (x = 0; x <= num_var_partitions (t->map); x++)
1374     gcc_assert (!t->partition_dep_list[x]);
1375 #endif
1376
1377   while ((p = t->free_list))
1378     {
1379       t->free_list = p->next;
1380       free (p);
1381     }
1382
1383   BITMAP_FREE (t->partition_in_use);
1384   BITMAP_FREE (t->replaceable);
1385
1386   free (t->partition_dep_list);
1387   if (t->saw_replaceable)
1388     ret = (tree *)t->version_info;
1389   else
1390     free (t->version_info);
1391   
1392   free (t);
1393   return ret;
1394 }
1395
1396
1397 /* Allocate a new value list node. Take it from the free list in TABLE if 
1398    possible.  */
1399
1400 static inline value_expr_p
1401 new_value_expr (temp_expr_table_p table)
1402 {
1403   value_expr_p p;
1404   if (table->free_list)
1405     {
1406       p = table->free_list;
1407       table->free_list = p->next;
1408     }
1409   else
1410     p = (value_expr_p) xmalloc (sizeof (struct value_expr_d));
1411
1412   return p;
1413 }
1414
1415
1416 /* Add value list node P to the free list in TABLE.  */
1417
1418 static inline void
1419 free_value_expr (temp_expr_table_p table, value_expr_p p)
1420 {
1421   p->next = table->free_list;
1422   table->free_list = p;
1423 }
1424
1425
1426 /* Find VALUE if it's in LIST.  Return a pointer to the list object if found,  
1427    else return NULL.  If LAST_PTR is provided, it will point to the previous 
1428    item upon return, or NULL if this is the first item in the list.  */
1429
1430 static inline value_expr_p
1431 find_value_in_list (value_expr_p list, int value, value_expr_p *last_ptr)
1432 {
1433   value_expr_p curr;
1434   value_expr_p last = NULL;
1435
1436   for (curr = list; curr; last = curr, curr = curr->next)
1437     {
1438       if (curr->value == value)
1439         break;
1440     }
1441   if (last_ptr)
1442     *last_ptr = last;
1443   return curr;
1444 }
1445
1446
1447 /* Add VALUE to LIST, if it isn't already present.  TAB is the expression 
1448    table */
1449
1450 static inline void
1451 add_value_to_list (temp_expr_table_p tab, value_expr_p *list, int value)
1452 {
1453   value_expr_p info;
1454
1455   if (!find_value_in_list (*list, value, NULL))
1456     {
1457       info = new_value_expr (tab);
1458       info->value = value;
1459       info->next = *list;
1460       *list = info;
1461     }
1462 }
1463
1464
1465 /* Add value node INFO if it's value isn't already in LIST.  Free INFO if
1466    it is already in the list. TAB is the expression table.  */
1467
1468 static inline void
1469 add_info_to_list (temp_expr_table_p tab, value_expr_p *list, value_expr_p info)
1470 {
1471   if (find_value_in_list (*list, info->value, NULL))
1472     free_value_expr (tab, info);
1473   else
1474     {
1475       info->next = *list;
1476       *list = info;
1477     }
1478 }
1479
1480
1481 /* Look for VALUE in LIST.  If found, remove it from the list and return it's 
1482    pointer.  */
1483
1484 static value_expr_p
1485 remove_value_from_list (value_expr_p *list, int value)
1486 {
1487   value_expr_p info, last;
1488
1489   info = find_value_in_list (*list, value, &last);
1490   if (!info)
1491     return NULL;
1492   if (!last)
1493     *list = info->next;
1494   else
1495     last->next = info->next;
1496  
1497   return info;
1498 }
1499
1500
1501 /* Add a dependency between the def of ssa VERSION and VAR.  If VAR is 
1502    replaceable by an expression, add a dependence each of the elements of the 
1503    expression.  These are contained in the pending list.  TAB is the
1504    expression table.  */
1505
1506 static void
1507 add_dependance (temp_expr_table_p tab, int version, tree var)
1508 {
1509   int i, x;
1510   value_expr_p info;
1511
1512   i = SSA_NAME_VERSION (var);
1513   if (bitmap_bit_p (tab->replaceable, i))
1514     {
1515       /* This variable is being substituted, so use whatever dependences
1516          were queued up when we marked this as replaceable earlier.  */
1517       while ((info = tab->pending_dependence))
1518         {
1519           tab->pending_dependence = info->next;
1520           /* Get the partition this variable was dependent on. Reuse this
1521              object to represent the current  expression instead.  */
1522           x = info->value;
1523           info->value = version;
1524           add_info_to_list (tab, &(tab->partition_dep_list[x]), info);
1525           add_value_to_list (tab, 
1526                              (value_expr_p *)&(tab->version_info[version]), x);
1527           bitmap_set_bit (tab->partition_in_use, x);
1528         }
1529     }
1530   else
1531     {
1532       i = var_to_partition (tab->map, var);
1533       gcc_assert (i != NO_PARTITION);
1534       add_value_to_list (tab, &(tab->partition_dep_list[i]), version);
1535       add_value_to_list (tab, 
1536                          (value_expr_p *)&(tab->version_info[version]), i);
1537       bitmap_set_bit (tab->partition_in_use, i);
1538     }
1539 }
1540
1541
1542 /* Check if expression STMT is suitable for replacement in table TAB.  If so, 
1543    create an expression entry.  Return true if this stmt is replaceable.  */
1544
1545 static bool
1546 check_replaceable (temp_expr_table_p tab, tree stmt)
1547 {
1548   tree var, def;
1549   int version;
1550   var_map map = tab->map;
1551   ssa_op_iter iter;
1552   tree call_expr;
1553
1554   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
1555     return false;
1556   
1557   /* Punt if there is more than 1 def, or more than 1 use.  */
1558   def = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF);
1559   if (!def)
1560     return false;
1561
1562   if (version_ref_count (map, def) != 1)
1563     return false;
1564
1565   /* There must be no V_MAY_DEFS or V_MUST_DEFS.  */
1566   if (!(ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, (SSA_OP_VMAYDEF | SSA_OP_VMUSTDEF))))
1567     return false;
1568
1569   /* Float expressions must go through memory if float-store is on.  */
1570   if (flag_float_store && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 1))))
1571     return false;
1572
1573   /* Calls to functions with side-effects cannot be replaced.  */
1574   if ((call_expr = get_call_expr_in (stmt)) != NULL_TREE)
1575     {
1576       int call_flags = call_expr_flags (call_expr);
1577       if (TREE_SIDE_EFFECTS (call_expr)
1578           && !(call_flags & (ECF_PURE | ECF_CONST | ECF_NORETURN)))
1579         return false;
1580     }
1581
1582   version = SSA_NAME_VERSION (def);
1583
1584   /* Add this expression to the dependency list for each use partition.  */
1585   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
1586     {
1587       add_dependance (tab, version, var);
1588     }
1589
1590   /* If there are VUSES, add a dependence on virtual defs.  */
1591   if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE))
1592     {
1593       add_value_to_list (tab, (value_expr_p *)&(tab->version_info[version]), 
1594                          VIRTUAL_PARTITION (tab));
1595       add_value_to_list (tab, 
1596                          &(tab->partition_dep_list[VIRTUAL_PARTITION (tab)]), 
1597                          version);
1598       bitmap_set_bit (tab->partition_in_use, VIRTUAL_PARTITION (tab));
1599     }
1600
1601   return true;
1602 }
1603
1604
1605 /* This function will remove the expression for VERSION from replacement 
1606    consideration.n table TAB  If 'replace' is true, it is marked as 
1607    replaceable, otherwise not.  */
1608
1609 static void
1610 finish_expr (temp_expr_table_p tab, int version, bool replace)
1611 {
1612   value_expr_p info, tmp;
1613   int partition;
1614
1615   /* Remove this expression from its dependent lists.  The partition dependence
1616      list is retained and transfered later to whomever uses this version.  */
1617   for (info = (value_expr_p) tab->version_info[version]; info; info = tmp)
1618     {
1619       partition = info->value;
1620       gcc_assert (tab->partition_dep_list[partition]);
1621       tmp = remove_value_from_list (&(tab->partition_dep_list[partition]), 
1622                                     version);
1623       gcc_assert (tmp);
1624       free_value_expr (tab, tmp);
1625       /* Only clear the bit when the dependency list is emptied via 
1626          a replacement. Otherwise kill_expr will take care of it.  */
1627       if (!(tab->partition_dep_list[partition]) && replace)
1628         bitmap_clear_bit (tab->partition_in_use, partition);
1629       tmp = info->next;
1630       if (!replace)
1631         free_value_expr (tab, info);
1632     }
1633
1634   if (replace)
1635     {
1636       tab->saw_replaceable = true;
1637       bitmap_set_bit (tab->replaceable, version);
1638     }
1639   else
1640     {
1641       gcc_assert (!bitmap_bit_p (tab->replaceable, version));
1642       tab->version_info[version] = NULL;
1643     }
1644 }
1645
1646
1647 /* Mark the expression associated with VAR as replaceable, and enter
1648    the defining stmt into the version_info table TAB.  */
1649
1650 static void
1651 mark_replaceable (temp_expr_table_p tab, tree var)
1652 {
1653   value_expr_p info;
1654   int version = SSA_NAME_VERSION (var);
1655   finish_expr (tab, version, true);
1656
1657   /* Move the dependence list to the pending list.  */
1658   if (tab->version_info[version])
1659     {
1660       info = (value_expr_p) tab->version_info[version]; 
1661       for ( ; info->next; info = info->next)
1662         continue;
1663       info->next = tab->pending_dependence;
1664       tab->pending_dependence = (value_expr_p)tab->version_info[version];
1665     }
1666
1667   tab->version_info[version] = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
1668 }
1669
1670
1671 /* This function marks any expression in TAB which is dependent on PARTITION
1672    as NOT replaceable.  CLEAR_BIT is used to determine whether partition_in_use
1673    should have its bit cleared.  Since this routine can be called within an
1674    EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP, the bit can't always be cleared.  */
1675
1676 static inline void
1677 kill_expr (temp_expr_table_p tab, int partition, bool clear_bit)
1678 {
1679   value_expr_p ptr;
1680
1681   /* Mark every active expr dependent on this var as not replaceable.  */
1682   while ((ptr = tab->partition_dep_list[partition]) != NULL)
1683     finish_expr (tab, ptr->value, false);
1684
1685   if (clear_bit)
1686     bitmap_clear_bit (tab->partition_in_use, partition);
1687 }
1688
1689
1690 /* This function kills all expressions in TAB which are dependent on virtual 
1691    DEFs.  CLEAR_BIT determines whether partition_in_use gets cleared.  */
1692
1693 static inline void
1694 kill_virtual_exprs (temp_expr_table_p tab, bool clear_bit)
1695 {
1696   kill_expr (tab, VIRTUAL_PARTITION (tab), clear_bit);
1697 }
1698
1699
1700 /* This function processes basic block BB, and looks for variables which can
1701    be replaced by their expressions.  Results are stored in TAB.  */
1702
1703 static void
1704 find_replaceable_in_bb (temp_expr_table_p tab, basic_block bb)
1705 {
1706   block_stmt_iterator bsi;
1707   tree stmt, def;
1708   stmt_ann_t ann;
1709   int partition;
1710   var_map map = tab->map;
1711   value_expr_p p;
1712   ssa_op_iter iter;
1713
1714   for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1715     {
1716       stmt = bsi_stmt (bsi);
1717       ann = stmt_ann (stmt);
1718
1719       /* Determine if this stmt finishes an existing expression.  */
1720       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_USE)
1721         {
1722           if (tab->version_info[SSA_NAME_VERSION (def)])
1723             {
1724               bool same_root_var = false;
1725               tree def2;
1726               ssa_op_iter iter2;
1727
1728               /* See if the root variables are the same.  If they are, we
1729                  do not want to do the replacement to avoid problems with
1730                  code size, see PR tree-optimization/17549.  */
1731               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def2, stmt, iter2, SSA_OP_DEF)
1732                 if (SSA_NAME_VAR (def) == SSA_NAME_VAR (def2))
1733                   {
1734                     same_root_var = true;
1735                     break;
1736                   }
1737
1738               /* Mark expression as replaceable unless stmt is volatile
1739                  or DEF sets the same root variable as STMT.  */
1740               if (!ann->has_volatile_ops && !same_root_var)
1741                 mark_replaceable (tab, def);
1742               else
1743                 finish_expr (tab, SSA_NAME_VERSION (def), false);
1744             }
1745         }
1746       
1747       /* Next, see if this stmt kills off an active expression.  */
1748       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
1749         {
1750           partition = var_to_partition (map, def);
1751           if (partition != NO_PARTITION && tab->partition_dep_list[partition])
1752             kill_expr (tab, partition, true);
1753         }
1754
1755       /* Now see if we are creating a new expression or not.  */
1756       if (!ann->has_volatile_ops)
1757         check_replaceable (tab, stmt);
1758
1759       /* Free any unused dependency lists.  */
1760       while ((p = tab->pending_dependence))
1761         {
1762           tab->pending_dependence = p->next;
1763           free_value_expr (tab, p);
1764         }
1765
1766       /* A V_{MAY,MUST}_DEF kills any expression using a virtual operand.  */
1767       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS))
1768         kill_virtual_exprs (tab, true);
1769     }
1770 }
1771
1772
1773 /* This function is the driver routine for replacement of temporary expressions
1774    in the SSA->normal phase, operating on MAP.  If there are replaceable 
1775    expressions, a table is returned which maps SSA versions to the 
1776    expressions they should be replaced with.  A NULL_TREE indicates no 
1777    replacement should take place.  If there are no replacements at all, 
1778    NULL is returned by the function, otherwise an expression vector indexed
1779    by SSA_NAME version numbers.  */
1780
1781 static tree *
1782 find_replaceable_exprs (var_map map)
1783 {
1784   basic_block bb;
1785   unsigned i;
1786   temp_expr_table_p table;
1787   tree *ret;
1788
1789   table = new_temp_expr_table (map);
1790   FOR_EACH_BB (bb)
1791     {
1792       bitmap_iterator bi;
1793
1794       find_replaceable_in_bb (table, bb);
1795       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP ((table->partition_in_use), 0, i, bi)
1796         {
1797           kill_expr (table, i, false);
1798         }
1799     }
1800
1801   ret = free_temp_expr_table (table);
1802   return ret;
1803 }
1804
1805
1806 /* Dump TER expression table EXPR to file F.  */
1807
1808 static void
1809 dump_replaceable_exprs (FILE *f, tree *expr)
1810 {
1811   tree stmt, var;
1812   int x;
1813   fprintf (f, "\nReplacing Expressions\n");
1814   for (x = 0; x < (int)num_ssa_names + 1; x++)
1815     if (expr[x])
1816       {
1817         stmt = expr[x];
1818         var = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF);
1819         gcc_assert (var != NULL_TREE);
1820         print_generic_expr (f, var, TDF_SLIM);
1821         fprintf (f, " replace with --> ");
1822         print_generic_expr (f, TREE_OPERAND (stmt, 1), TDF_SLIM);
1823         fprintf (f, "\n");
1824       }
1825   fprintf (f, "\n");
1826 }
1827
1828
1829 /* Helper function for discover_nonconstant_array_refs. 
1830    Look for ARRAY_REF nodes with non-constant indexes and mark them
1831    addressable.  */
1832
1833 static tree
1834 discover_nonconstant_array_refs_r (tree * tp, int *walk_subtrees,
1835                                    void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1836 {
1837   tree t = *tp;
1838
1839   if (IS_TYPE_OR_DECL_P (t))
1840     *walk_subtrees = 0;
1841   else if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF || TREE_CODE (t) == ARRAY_RANGE_REF)
1842     {
1843       while (((TREE_CODE (t) == ARRAY_REF || TREE_CODE (t) == ARRAY_RANGE_REF)
1844               && is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (t, 1))
1845               && (!TREE_OPERAND (t, 2)
1846                   || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (t, 2))))
1847              || (TREE_CODE (t) == COMPONENT_REF
1848                  && (!TREE_OPERAND (t,2)
1849                      || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (t, 2))))
1850              || TREE_CODE (t) == BIT_FIELD_REF
1851              || TREE_CODE (t) == REALPART_EXPR
1852              || TREE_CODE (t) == IMAGPART_EXPR
1853              || TREE_CODE (t) == VIEW_CONVERT_EXPR
1854              || TREE_CODE (t) == NOP_EXPR
1855              || TREE_CODE (t) == CONVERT_EXPR)
1856         t = TREE_OPERAND (t, 0);
1857
1858       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF || TREE_CODE (t) == ARRAY_RANGE_REF)
1859         {
1860           t = get_base_address (t);
1861           if (t && DECL_P (t))
1862             TREE_ADDRESSABLE (t) = 1;
1863         }
1864
1865       *walk_subtrees = 0;
1866     }
1867
1868   return NULL_TREE;
1869 }
1870
1871
1872 /* RTL expansion is not able to compile array references with variable
1873    offsets for arrays stored in single register.  Discover such
1874    expressions and mark variables as addressable to avoid this
1875    scenario.  */
1876
1877 static void
1878 discover_nonconstant_array_refs (void)
1879 {
1880   basic_block bb;
1881   block_stmt_iterator bsi;
1882
1883   FOR_EACH_BB (bb)
1884     {
1885       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1886         walk_tree (bsi_stmt_ptr (bsi), discover_nonconstant_array_refs_r,
1887                    NULL , NULL);
1888     }
1889 }
1890
1891
1892 /* This function will rewrite the current program using the variable mapping
1893    found in MAP.  If the replacement vector VALUES is provided, any 
1894    occurrences of partitions with non-null entries in the vector will be 
1895    replaced with the expression in the vector instead of its mapped 
1896    variable.  */
1897
1898 static void
1899 rewrite_trees (var_map map, tree *values)
1900 {
1901   elim_graph g;
1902   basic_block bb;
1903   block_stmt_iterator si;
1904   edge e;
1905   tree phi;
1906   bool changed;
1907  
1908 #ifdef ENABLE_CHECKING
1909   /* Search for PHIs where the destination has no partition, but one
1910      or more arguments has a partition.  This should not happen and can
1911      create incorrect code.  */
1912   FOR_EACH_BB (bb)
1913     {
1914       tree phi;
1915
1916       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1917         {
1918           tree T0 = var_to_partition_to_var (map, PHI_RESULT (phi));
1919       
1920           if (T0 == NULL_TREE)
1921             {
1922               int i;
1923
1924               for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1925                 {
1926                   tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
1927
1928                   if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
1929                       && var_to_partition (map, arg) != NO_PARTITION)
1930                     {
1931                       fprintf (stderr, "Argument of PHI is in a partition :(");
1932                       print_generic_expr (stderr, arg, TDF_SLIM);
1933                       fprintf (stderr, "), but the result is not :");
1934                       print_generic_stmt (stderr, phi, TDF_SLIM);
1935                       internal_error ("SSA corruption");
1936                     }
1937                 }
1938             }
1939         }
1940     }
1941 #endif
1942
1943   /* Replace PHI nodes with any required copies.  */
1944   g = new_elim_graph (map->num_partitions);
1945   g->map = map;
1946   FOR_EACH_BB (bb)
1947     {
1948       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); )
1949         {
1950           tree stmt = bsi_stmt (si);
1951           use_operand_p use_p, copy_use_p;
1952           def_operand_p def_p;
1953           bool remove = false, is_copy = false;
1954           int num_uses = 0;
1955           stmt_ann_t ann;
1956           ssa_op_iter iter;
1957
1958           ann = stmt_ann (stmt);
1959           changed = false;
1960
1961           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR 
1962               && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == SSA_NAME))
1963             is_copy = true;
1964
1965           copy_use_p = NULL_USE_OPERAND_P;
1966           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
1967             {
1968               if (replace_use_variable (map, use_p, values))
1969                 changed = true;
1970               copy_use_p = use_p;
1971               num_uses++;
1972             }
1973
1974           if (num_uses != 1)
1975             is_copy = false;
1976
1977           def_p = SINGLE_SSA_DEF_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF);
1978
1979           if (def_p != NULL)
1980             {
1981               /* Mark this stmt for removal if it is the list of replaceable 
1982                  expressions.  */
1983               if (values && values[SSA_NAME_VERSION (DEF_FROM_PTR (def_p))])
1984                 remove = true;
1985               else
1986                 {
1987                   if (replace_def_variable (map, def_p, NULL))
1988                     changed = true;
1989                   /* If both SSA_NAMEs coalesce to the same variable,
1990                      mark the now redundant copy for removal.  */
1991                   if (is_copy)
1992                     {
1993                       gcc_assert (copy_use_p != NULL_USE_OPERAND_P);
1994                       if (DEF_FROM_PTR (def_p) == USE_FROM_PTR (copy_use_p))
1995                         remove = true;
1996                     }
1997                 }
1998             }
1999           else
2000             FOR_EACH_SSA_DEF_OPERAND (def_p, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2001               if (replace_def_variable (map, def_p, NULL))
2002                 changed = true;
2003
2004           /* Remove any stmts marked for removal.  */
2005           if (remove)
2006             bsi_remove (&si);
2007           else
2008             bsi_next (&si);
2009         }
2010
2011       phi = phi_nodes (bb);
2012       if (phi)
2013         {
2014           edge_iterator ei;
2015           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2016             eliminate_phi (e, g);
2017         }
2018     }
2019
2020   delete_elim_graph (g);
2021 }
2022
2023
2024 DEF_VEC_ALLOC_P(edge,heap);
2025
2026 /* These are the local work structures used to determine the best place to 
2027    insert the copies that were placed on edges by the SSA->normal pass..  */
2028 static VEC(edge,heap) *edge_leader;
2029 static VEC(tree,heap) *stmt_list;
2030 static bitmap leader_has_match = NULL;
2031 static edge leader_match = NULL;
2032
2033
2034 /* Pass this function to make_forwarder_block so that all the edges with
2035    matching PENDING_STMT lists to 'curr_stmt_list' get redirected.  */
2036 static bool 
2037 same_stmt_list_p (edge e)
2038 {
2039   return (e->aux == (PTR) leader_match) ? true : false;
2040 }
2041
2042
2043 /* Return TRUE if S1 and S2 are equivalent copies.  */
2044 static inline bool
2045 identical_copies_p (tree s1, tree s2)
2046 {
2047 #ifdef ENABLE_CHECKING
2048   gcc_assert (TREE_CODE (s1) == MODIFY_EXPR);
2049   gcc_assert (TREE_CODE (s2) == MODIFY_EXPR);
2050   gcc_assert (DECL_P (TREE_OPERAND (s1, 0)));
2051   gcc_assert (DECL_P (TREE_OPERAND (s2, 0)));
2052 #endif
2053
2054   if (TREE_OPERAND (s1, 0) != TREE_OPERAND (s2, 0))
2055     return false;
2056
2057   s1 = TREE_OPERAND (s1, 1);
2058   s2 = TREE_OPERAND (s2, 1);
2059
2060   if (s1 != s2)
2061     return false;
2062
2063   return true;
2064 }
2065
2066
2067 /* Compare the PENDING_STMT list for two edges, and return true if the lists
2068    contain the same sequence of copies.  */
2069
2070 static inline bool 
2071 identical_stmt_lists_p (edge e1, edge e2)
2072 {
2073   tree t1 = PENDING_STMT (e1);
2074   tree t2 = PENDING_STMT (e2);
2075   tree_stmt_iterator tsi1, tsi2;
2076
2077   gcc_assert (TREE_CODE (t1) == STATEMENT_LIST);
2078   gcc_assert (TREE_CODE (t2) == STATEMENT_LIST);
2079
2080   for (tsi1 = tsi_start (t1), tsi2 = tsi_start (t2);
2081        !tsi_end_p (tsi1) && !tsi_end_p (tsi2); 
2082        tsi_next (&tsi1), tsi_next (&tsi2))
2083     {
2084       if (!identical_copies_p (tsi_stmt (tsi1), tsi_stmt (tsi2)))
2085         break;
2086     }
2087
2088   if (!tsi_end_p (tsi1) || ! tsi_end_p (tsi2))
2089     return false;
2090
2091   return true;
2092 }
2093
2094
2095 /* Allocate data structures used in analyze_edges_for_bb.   */
2096
2097 static void
2098 init_analyze_edges_for_bb (void)
2099 {
2100   edge_leader = VEC_alloc (edge, heap, 25);
2101   stmt_list = VEC_alloc (tree, heap, 25);
2102   leader_has_match = BITMAP_ALLOC (NULL);
2103 }
2104
2105
2106 /* Free data structures used in analyze_edges_for_bb.   */
2107
2108 static void
2109 fini_analyze_edges_for_bb (void)
2110 {
2111   VEC_free (edge, heap, edge_leader);
2112   VEC_free (tree, heap, stmt_list);
2113   BITMAP_FREE (leader_has_match);
2114 }
2115
2116
2117 /* Look at all the incoming edges to block BB, and decide where the best place
2118    to insert the stmts on each edge are, and perform those insertions.   Output
2119    any debug information to DEBUG_FILE.  */
2120
2121 static void
2122 analyze_edges_for_bb (basic_block bb, FILE *debug_file)
2123 {
2124   edge e;
2125   edge_iterator ei;
2126   int count;
2127   unsigned int x;
2128   bool have_opportunity;
2129   block_stmt_iterator bsi;
2130   tree stmt;
2131   edge single_edge = NULL;
2132   bool is_label;
2133   edge leader;
2134
2135   count = 0;
2136
2137   /* Blocks which contain at least one abnormal edge cannot use 
2138      make_forwarder_block.  Look for these blocks, and commit any PENDING_STMTs
2139      found on edges in these block.  */
2140   have_opportunity = true;
2141   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2142     if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2143       {
2144         have_opportunity = false;
2145         break;
2146       }
2147
2148   if (!have_opportunity)
2149     {
2150       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2151         if (PENDING_STMT (e))
2152           bsi_commit_one_edge_insert (e, NULL);
2153       return;
2154     }
2155   /* Find out how many edges there are with interesting pending stmts on them.  
2156      Commit the stmts on edges we are not interested in.  */
2157   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2158     {
2159       if (PENDING_STMT (e))
2160         {
2161           gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2162           if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
2163             {
2164               bsi = bsi_start (e->src);
2165               if (!bsi_end_p (bsi))
2166                 {
2167                   stmt = bsi_stmt (bsi);
2168                   bsi_next (&bsi);
2169                   gcc_assert (stmt != NULL_TREE);
2170                   is_label = (TREE_CODE (stmt) == LABEL_EXPR);
2171                   /* Punt if it has non-label stmts, or isn't local.  */
2172                   if (!is_label || DECL_NONLOCAL (TREE_OPERAND (stmt, 0)) 
2173                       || !bsi_end_p (bsi))
2174                     {
2175                       bsi_commit_one_edge_insert (e, NULL);
2176                       continue;
2177                     }
2178                 }
2179             }
2180           single_edge = e;
2181           count++;
2182         }
2183     }
2184
2185   /* If there aren't at least 2 edges, no sharing will happen.  */
2186   if (count < 2)
2187     {
2188       if (single_edge)
2189         bsi_commit_one_edge_insert (single_edge, NULL);
2190       return;
2191     }
2192
2193   /* Ensure that we have empty worklists.  */
2194 #ifdef ENABLE_CHECKING
2195   gcc_assert (VEC_length (edge, edge_leader) == 0);
2196   gcc_assert (VEC_length (tree, stmt_list) == 0);
2197   gcc_assert (bitmap_empty_p (leader_has_match));
2198 #endif
2199
2200   /* Find the "leader" block for each set of unique stmt lists.  Preference is
2201      given to FALLTHRU blocks since they would need a GOTO to arrive at another
2202      block.  The leader edge destination is the block which all the other edges
2203      with the same stmt list will be redirected to.  */
2204   have_opportunity = false;
2205   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2206     {
2207       if (PENDING_STMT (e))
2208         {
2209           bool found = false;
2210
2211           /* Look for the same stmt list in edge leaders list.  */
2212           for (x = 0; VEC_iterate (edge, edge_leader, x, leader); x++)
2213             {
2214               if (identical_stmt_lists_p (leader, e))
2215                 {
2216                   /* Give this edge the same stmt list pointer.  */
2217                   PENDING_STMT (e) = NULL;
2218                   e->aux = leader;
2219                   bitmap_set_bit (leader_has_match, x);
2220                   have_opportunity = found = true;
2221                   break;
2222                 }
2223             }
2224
2225           /* If no similar stmt list, add this edge to the leader list.  */
2226           if (!found)
2227             {
2228               VEC_safe_push (edge, heap, edge_leader, e);
2229               VEC_safe_push (tree, heap, stmt_list, PENDING_STMT (e));
2230             }
2231         }
2232      }
2233
2234   /* If there are no similar lists, just issue the stmts.  */
2235   if (!have_opportunity)
2236     {
2237       for (x = 0; VEC_iterate (edge, edge_leader, x, leader); x++)
2238         bsi_commit_one_edge_insert (leader, NULL);
2239       VEC_truncate (edge, edge_leader, 0);
2240       VEC_truncate (tree, stmt_list, 0);
2241       bitmap_clear (leader_has_match);
2242       return;
2243     }
2244
2245
2246   if (debug_file)
2247     fprintf (debug_file, "\nOpportunities in BB %d for stmt/block reduction:\n",
2248              bb->index);
2249
2250   
2251   /* For each common list, create a forwarding block and issue the stmt's
2252      in that block.  */
2253   for (x = 0; VEC_iterate (edge, edge_leader, x, leader); x++)
2254     if (bitmap_bit_p (leader_has_match, x))
2255       {
2256         edge new_edge;
2257         block_stmt_iterator bsi;
2258         tree curr_stmt_list;
2259
2260         leader_match = leader;
2261
2262         /* The tree_* cfg manipulation routines use the PENDING_EDGE field
2263            for various PHI manipulations, so it gets cleared whhen calls are 
2264            made to make_forwarder_block(). So make sure the edge is clear, 
2265            and use the saved stmt list.  */
2266         PENDING_STMT (leader) = NULL;
2267         leader->aux = leader;
2268         curr_stmt_list = VEC_index (tree, stmt_list, x);
2269
2270         new_edge = make_forwarder_block (leader->dest, same_stmt_list_p, 
2271                                          NULL);
2272         bb = new_edge->dest;
2273         if (debug_file)
2274           {
2275             fprintf (debug_file, "Splitting BB %d for Common stmt list.  ", 
2276                      leader->dest->index);
2277             fprintf (debug_file, "Original block is now BB%d.\n", bb->index);
2278             print_generic_stmt (debug_file, curr_stmt_list, TDF_VOPS);
2279           }
2280
2281         FOR_EACH_EDGE (e, ei, new_edge->src->preds)
2282           {
2283             e->aux = NULL;
2284             if (debug_file)
2285               fprintf (debug_file, "  Edge (%d->%d) lands here.\n", 
2286                        e->src->index, e->dest->index);
2287           }
2288
2289         bsi = bsi_last (leader->dest);
2290         bsi_insert_after (&bsi, curr_stmt_list, BSI_NEW_STMT);
2291
2292         leader_match = NULL;
2293         /* We should never get a new block now.  */
2294       }
2295     else
2296       {
2297         PENDING_STMT (leader) = VEC_index (tree, stmt_list, x);
2298         bsi_commit_one_edge_insert (leader, NULL);
2299       }
2300
2301    
2302   /* Clear the working data structures.  */
2303   VEC_truncate (edge, edge_leader, 0);
2304   VEC_truncate (tree, stmt_list, 0);
2305   bitmap_clear (leader_has_match);
2306 }
2307
2308
2309 /* This function will analyze the insertions which were performed on edges,
2310    and decide whether they should be left on that edge, or whether it is more
2311    efficient to emit some subset of them in a single block.  All stmts are
2312    inserted somewhere, and if non-NULL, debug information is printed via 
2313    DUMP_FILE.  */
2314
2315 static void
2316 perform_edge_inserts (FILE *dump_file)
2317 {
2318   basic_block bb;
2319
2320   if (dump_file)
2321     fprintf(dump_file, "Analyzing Edge Insertions.\n");
2322
2323   /* analyze_edges_for_bb calls make_forwarder_block, which tries to
2324      incrementally update the dominator information.  Since we don't
2325      need dominator information after this pass, go ahead and free the
2326      dominator information.  */
2327   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2328   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2329
2330   /* Allocate data structures used in analyze_edges_for_bb.   */
2331   init_analyze_edges_for_bb ();
2332
2333   FOR_EACH_BB (bb)
2334     analyze_edges_for_bb (bb, dump_file);
2335
2336   analyze_edges_for_bb (EXIT_BLOCK_PTR, dump_file);
2337
2338   /* Free data structures used in analyze_edges_for_bb.   */
2339   fini_analyze_edges_for_bb ();
2340
2341 #ifdef ENABLE_CHECKING
2342   {
2343     edge_iterator ei;
2344     edge e;
2345     FOR_EACH_BB (bb)
2346       {
2347         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2348           {
2349             if (PENDING_STMT (e))
2350               error (" Pending stmts not issued on PRED edge (%d, %d)\n", 
2351                      e->src->index, e->dest->index);
2352           }
2353         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2354           {
2355             if (PENDING_STMT (e))
2356               error (" Pending stmts not issued on SUCC edge (%d, %d)\n", 
2357                      e->src->index, e->dest->index);
2358           }
2359       }
2360     FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2361       {
2362         if (PENDING_STMT (e))
2363           error (" Pending stmts not issued on ENTRY edge (%d, %d)\n", 
2364                  e->src->index, e->dest->index);
2365       }
2366     FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
2367       {
2368         if (PENDING_STMT (e))
2369           error (" Pending stmts not issued on EXIT edge (%d, %d)\n", 
2370                  e->src->index, e->dest->index);
2371       }
2372   }
2373 #endif
2374 }
2375
2376
2377 /* Remove the variables specified in MAP from SSA form.  Any debug information
2378    is sent to DUMP.  FLAGS indicate what options should be used.  */
2379
2380 static void
2381 remove_ssa_form (FILE *dump, var_map map, int flags)
2382 {
2383   tree_live_info_p liveinfo;
2384   basic_block bb;
2385   tree phi, next;
2386   FILE *save;
2387   tree *values = NULL;
2388
2389   save = dump_file;
2390   dump_file = dump;
2391
2392   /* If we are not combining temps, don't calculate live ranges for variables
2393      with only one SSA version.  */
2394   if ((flags & SSANORM_COMBINE_TEMPS) == 0)
2395     compact_var_map (map, VARMAP_NO_SINGLE_DEFS);
2396   else
2397     compact_var_map (map, VARMAP_NORMAL);
2398
2399   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2400     dump_var_map (dump_file, map);
2401
2402   liveinfo = coalesce_ssa_name (map, flags);
2403
2404   /* Make sure even single occurrence variables are in the list now.  */
2405   if ((flags & SSANORM_COMBINE_TEMPS) == 0)
2406     compact_var_map (map, VARMAP_NORMAL);
2407
2408   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2409     {
2410       fprintf (dump_file, "After Coalescing:\n");
2411       dump_var_map (dump_file, map);
2412     }
2413
2414   if (flags & SSANORM_PERFORM_TER)
2415     {
2416       values = find_replaceable_exprs (map);
2417       if (values && dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2418         dump_replaceable_exprs (dump_file, values);
2419     }
2420
2421   /* Assign real variables to the partitions now.  */
2422   assign_vars (map);
2423
2424   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2425     {
2426       fprintf (dump_file, "After Root variable replacement:\n");
2427       dump_var_map (dump_file, map);
2428     }
2429
2430   if ((flags & SSANORM_COMBINE_TEMPS) && liveinfo)
2431     {
2432       coalesce_vars (map, liveinfo);
2433       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2434         {
2435           fprintf (dump_file, "After variable memory coalescing:\n");
2436           dump_var_map (dump_file, map);
2437         }
2438     }
2439   
2440   if (liveinfo)
2441     delete_tree_live_info (liveinfo);
2442
2443   rewrite_trees (map, values);
2444
2445   if (values)
2446     free (values);
2447
2448   /* Remove phi nodes which have been translated back to real variables.  */
2449   FOR_EACH_BB (bb)
2450     {
2451       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = next)
2452         {
2453           next = PHI_CHAIN (phi);
2454           remove_phi_node (phi, NULL_TREE);
2455         }
2456     }
2457
2458   /* we no longer maintain the SSA operand cache at this point.  */
2459   fini_ssa_operands ();
2460
2461   /* If any copies were inserted on edges, analyze and insert them now.  */
2462   perform_edge_inserts (dump_file);
2463
2464   dump_file = save;
2465 }
2466
2467 /* Search every PHI node for arguments associated with backedges which
2468    we can trivially determine will need a copy (the argument is either
2469    not an SSA_NAME or the argument has a different underlying variable
2470    than the PHI result).
2471
2472    Insert a copy from the PHI argument to a new destination at the
2473    end of the block with the backedge to the top of the loop.  Update
2474    the PHI argument to reference this new destination.  */
2475
2476 static void
2477 insert_backedge_copies (void)
2478 {
2479   basic_block bb;
2480
2481   FOR_EACH_BB (bb)
2482     {
2483       tree phi;
2484
2485       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2486         {
2487           tree result = PHI_RESULT (phi);
2488           tree result_var;
2489           int i;
2490
2491           if (!is_gimple_reg (result))
2492             continue;
2493
2494           result_var = SSA_NAME_VAR (result);
2495           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
2496             {
2497               tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
2498               edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
2499
2500               /* If the argument is not an SSA_NAME, then we will
2501                  need a constant initialization.  If the argument is
2502                  an SSA_NAME with a different underlying variable and
2503                  we are not combining temporaries, then we will
2504                  need a copy statement.  */
2505               if ((e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2506                   && (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME
2507                       || (!flag_tree_combine_temps
2508                           && SSA_NAME_VAR (arg) != result_var)))
2509                 {
2510                   tree stmt, name, last = NULL;
2511                   block_stmt_iterator bsi;
2512
2513                   bsi = bsi_last (PHI_ARG_EDGE (phi, i)->src);
2514                   if (!bsi_end_p (bsi))
2515                     last = bsi_stmt (bsi);
2516
2517                   /* In theory the only way we ought to get back to the
2518                      start of a loop should be with a COND_EXPR or GOTO_EXPR.
2519                      However, better safe than sorry. 
2520
2521                      If the block ends with a control statement or
2522                      something that might throw, then we have to
2523                      insert this assignment before the last
2524                      statement.  Else insert it after the last statement.  */
2525                   if (last && stmt_ends_bb_p (last))
2526                     {
2527                       /* If the last statement in the block is the definition
2528                          site of the PHI argument, then we can't insert
2529                          anything after it.  */
2530                       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
2531                           && SSA_NAME_DEF_STMT (arg) == last)
2532                         continue;
2533                     }
2534
2535                   /* Create a new instance of the underlying
2536                      variable of the PHI result.  */
2537                   stmt = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (result_var),
2538                                 NULL, PHI_ARG_DEF (phi, i));
2539                   name = make_ssa_name (result_var, stmt);
2540                   TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
2541
2542                   /* Insert the new statement into the block and update
2543                      the PHI node.  */
2544                   if (last && stmt_ends_bb_p (last))
2545                     bsi_insert_before (&bsi, stmt, BSI_NEW_STMT);
2546                   else
2547                     bsi_insert_after (&bsi, stmt, BSI_NEW_STMT);
2548                   SET_PHI_ARG_DEF (phi, i, name);
2549                 }
2550             }
2551         }
2552     }
2553 }
2554
2555 /* Take the current function out of SSA form, as described in
2556    R. Morgan, ``Building an Optimizing Compiler'',
2557    Butterworth-Heinemann, Boston, MA, 1998. pp 176-186.  */
2558
2559 static void
2560 rewrite_out_of_ssa (void)
2561 {
2562   var_map map;
2563   int var_flags = 0;
2564   int ssa_flags = 0;
2565
2566   /* If elimination of a PHI requires inserting a copy on a backedge,
2567      then we will have to split the backedge which has numerous
2568      undesirable performance effects.
2569
2570      A significant number of such cases can be handled here by inserting
2571      copies into the loop itself.  */
2572   insert_backedge_copies ();
2573
2574   if (!flag_tree_live_range_split)
2575     ssa_flags |= SSANORM_COALESCE_PARTITIONS;
2576     
2577   eliminate_virtual_phis ();
2578
2579   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2580     dump_tree_cfg (dump_file, dump_flags & ~TDF_DETAILS);
2581
2582   /* We cannot allow unssa to un-gimplify trees before we instrument them.  */
2583   if (flag_tree_ter && !flag_mudflap)
2584     var_flags = SSA_VAR_MAP_REF_COUNT;
2585
2586   map = create_ssa_var_map (var_flags);
2587
2588   if (flag_tree_combine_temps)
2589     ssa_flags |= SSANORM_COMBINE_TEMPS;
2590   if (flag_tree_ter && !flag_mudflap)
2591     ssa_flags |= SSANORM_PERFORM_TER;
2592
2593   remove_ssa_form (dump_file, map, ssa_flags);
2594
2595   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2596     dump_tree_cfg (dump_file, dump_flags & ~TDF_DETAILS);
2597
2598   /* Flush out flow graph and SSA data.  */
2599   delete_var_map (map);
2600
2601   /* Mark arrays indexed with non-constant indices with TREE_ADDRESSABLE.  */
2602   discover_nonconstant_array_refs ();
2603
2604   in_ssa_p = false;
2605 }
2606
2607
2608 /* Define the parameters of the out of SSA pass.  */
2609
2610 struct tree_opt_pass pass_del_ssa = 
2611 {
2612   "optimized",                          /* name */
2613   NULL,                                 /* gate */
2614   rewrite_out_of_ssa,                   /* execute */
2615   NULL,                                 /* sub */
2616   NULL,                                 /* next */
2617   0,                                    /* static_pass_number */
2618   TV_TREE_SSA_TO_NORMAL,                /* tv_id */
2619   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2620   0,                                    /* properties_provided */
2621   /* ??? If TER is enabled, we also kill gimple.  */
2622   PROP_ssa,                             /* properties_destroyed */
2623   TODO_verify_ssa | TODO_verify_flow
2624     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_start */
2625   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect,    /* todo_flags_finish */
2626   0                                     /* letter */
2627 };