OSDN Git Service

PR fortran/26769
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-dom.c
1 /* SSA Dominator optimizations for trees
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
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 2, 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 COPYING.  If not, write to
20 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
21 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "ggc.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "cfgloop.h"
34 #include "output.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "function.h"
37 #include "diagnostic.h"
38 #include "timevar.h"
39 #include "tree-dump.h"
40 #include "tree-flow.h"
41 #include "domwalk.h"
42 #include "real.h"
43 #include "tree-pass.h"
44 #include "tree-ssa-propagate.h"
45 #include "langhooks.h"
46 #include "params.h"
47
48 /* This file implements optimizations on the dominator tree.  */
49
50
51 /* Structure for recording edge equivalences as well as any pending
52    edge redirections during the dominator optimizer.
53
54    Computing and storing the edge equivalences instead of creating
55    them on-demand can save significant amounts of time, particularly
56    for pathological cases involving switch statements.  
57
58    These structures live for a single iteration of the dominator
59    optimizer in the edge's AUX field.  At the end of an iteration we
60    free each of these structures and update the AUX field to point
61    to any requested redirection target (the code for updating the
62    CFG and SSA graph for edge redirection expects redirection edge
63    targets to be in the AUX field for each edge.  */
64
65 struct edge_info
66 {
67   /* If this edge creates a simple equivalence, the LHS and RHS of
68      the equivalence will be stored here.  */
69   tree lhs;
70   tree rhs;
71
72   /* Traversing an edge may also indicate one or more particular conditions
73      are true or false.  The number of recorded conditions can vary, but
74      can be determined by the condition's code.  So we have an array
75      and its maximum index rather than use a varray.  */
76   tree *cond_equivalences;
77   unsigned int max_cond_equivalences;
78 };
79
80
81 /* Hash table with expressions made available during the renaming process.
82    When an assignment of the form X_i = EXPR is found, the statement is
83    stored in this table.  If the same expression EXPR is later found on the
84    RHS of another statement, it is replaced with X_i (thus performing
85    global redundancy elimination).  Similarly as we pass through conditionals
86    we record the conditional itself as having either a true or false value
87    in this table.  */
88 static htab_t avail_exprs;
89
90 /* Stack of available expressions in AVAIL_EXPRs.  Each block pushes any
91    expressions it enters into the hash table along with a marker entry
92    (null).  When we finish processing the block, we pop off entries and
93    remove the expressions from the global hash table until we hit the
94    marker.  */
95 static VEC(tree,heap) *avail_exprs_stack;
96
97 /* Stack of statements we need to rescan during finalization for newly
98    exposed variables.
99
100    Statement rescanning must occur after the current block's available
101    expressions are removed from AVAIL_EXPRS.  Else we may change the
102    hash code for an expression and be unable to find/remove it from
103    AVAIL_EXPRS.  */
104 static VEC(tree,heap) *stmts_to_rescan;
105
106 /* Structure for entries in the expression hash table.
107
108    This requires more memory for the hash table entries, but allows us
109    to avoid creating silly tree nodes and annotations for conditionals,
110    eliminates 2 global hash tables and two block local varrays.
111    
112    It also allows us to reduce the number of hash table lookups we
113    have to perform in lookup_avail_expr and finally it allows us to
114    significantly reduce the number of calls into the hashing routine
115    itself.  */
116
117 struct expr_hash_elt
118 {
119   /* The value (lhs) of this expression.  */
120   tree lhs;
121
122   /* The expression (rhs) we want to record.  */
123   tree rhs;
124
125   /* The stmt pointer if this element corresponds to a statement.  */
126   tree stmt;
127
128   /* The hash value for RHS/ann.  */
129   hashval_t hash;
130 };
131
132 /* Stack of dest,src pairs that need to be restored during finalization.
133
134    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
135    restored during finalization of this block.  */
136 static VEC(tree,heap) *const_and_copies_stack;
137
138 /* Track whether or not we have changed the control flow graph.  */
139 static bool cfg_altered;
140
141 /* Bitmap of blocks that have had EH statements cleaned.  We should
142    remove their dead edges eventually.  */
143 static bitmap need_eh_cleanup;
144
145 /* Statistics for dominator optimizations.  */
146 struct opt_stats_d
147 {
148   long num_stmts;
149   long num_exprs_considered;
150   long num_re;
151   long num_const_prop;
152   long num_copy_prop;
153 };
154
155 static struct opt_stats_d opt_stats;
156
157 struct eq_expr_value
158 {
159   tree src;
160   tree dst;
161 };
162
163 /* Local functions.  */
164 static void optimize_stmt (struct dom_walk_data *, 
165                            basic_block bb,
166                            block_stmt_iterator);
167 static tree lookup_avail_expr (tree, bool);
168 static hashval_t avail_expr_hash (const void *);
169 static hashval_t real_avail_expr_hash (const void *);
170 static int avail_expr_eq (const void *, const void *);
171 static void htab_statistics (FILE *, htab_t);
172 static void record_cond (tree, tree);
173 static void record_const_or_copy (tree, tree);
174 static void record_equality (tree, tree);
175 static void record_equivalences_from_phis (basic_block);
176 static void record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block);
177 static bool eliminate_redundant_computations (tree);
178 static void record_equivalences_from_stmt (tree, int, stmt_ann_t);
179 static void dom_thread_across_edge (struct dom_walk_data *, edge);
180 static void dom_opt_finalize_block (struct dom_walk_data *, basic_block);
181 static void dom_opt_initialize_block (struct dom_walk_data *, basic_block);
182 static void propagate_to_outgoing_edges (struct dom_walk_data *, basic_block);
183 static void remove_local_expressions_from_table (void);
184 static void restore_vars_to_original_value (void);
185 static edge single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block);
186
187
188 /* Allocate an EDGE_INFO for edge E and attach it to E.
189    Return the new EDGE_INFO structure.  */
190
191 static struct edge_info *
192 allocate_edge_info (edge e)
193 {
194   struct edge_info *edge_info;
195
196   edge_info = XCNEW (struct edge_info);
197
198   e->aux = edge_info;
199   return edge_info;
200 }
201
202 /* Free all EDGE_INFO structures associated with edges in the CFG.
203    If a particular edge can be threaded, copy the redirection
204    target from the EDGE_INFO structure into the edge's AUX field
205    as required by code to update the CFG and SSA graph for
206    jump threading.  */
207
208 static void
209 free_all_edge_infos (void)
210 {
211   basic_block bb;
212   edge_iterator ei;
213   edge e;
214
215   FOR_EACH_BB (bb)
216     {
217       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
218         {
219          struct edge_info *edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
220
221           if (edge_info)
222             {
223               if (edge_info->cond_equivalences)
224                 free (edge_info->cond_equivalences);
225               free (edge_info);
226               e->aux = NULL;
227             }
228         }
229     }
230 }
231
232 /* Jump threading, redundancy elimination and const/copy propagation. 
233
234    This pass may expose new symbols that need to be renamed into SSA.  For
235    every new symbol exposed, its corresponding bit will be set in
236    VARS_TO_RENAME.  */
237
238 static unsigned int
239 tree_ssa_dominator_optimize (void)
240 {
241   struct dom_walk_data walk_data;
242   unsigned int i;
243   struct loops loops_info;
244
245   memset (&opt_stats, 0, sizeof (opt_stats));
246
247   /* Create our hash tables.  */
248   avail_exprs = htab_create (1024, real_avail_expr_hash, avail_expr_eq, free);
249   avail_exprs_stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
250   const_and_copies_stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
251   stmts_to_rescan = VEC_alloc (tree, heap, 20);
252   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
253
254   /* Setup callbacks for the generic dominator tree walker.  */
255   walk_data.walk_stmts_backward = false;
256   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
257   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
258   walk_data.before_dom_children_before_stmts = dom_opt_initialize_block;
259   walk_data.before_dom_children_walk_stmts = optimize_stmt;
260   walk_data.before_dom_children_after_stmts = propagate_to_outgoing_edges;
261   walk_data.after_dom_children_before_stmts = NULL;
262   walk_data.after_dom_children_walk_stmts = NULL;
263   walk_data.after_dom_children_after_stmts = dom_opt_finalize_block;
264   /* Right now we only attach a dummy COND_EXPR to the global data pointer.
265      When we attach more stuff we'll need to fill this out with a real
266      structure.  */
267   walk_data.global_data = NULL;
268   walk_data.block_local_data_size = 0;
269   walk_data.interesting_blocks = NULL;
270
271   /* Now initialize the dominator walker.  */
272   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
273
274   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
275
276   /* We need to know which edges exit loops so that we can
277      aggressively thread through loop headers to an exit
278      edge.  */
279   flow_loops_find (&loops_info);
280   mark_loop_exit_edges (&loops_info);
281   flow_loops_free (&loops_info);
282
283   /* Clean up the CFG so that any forwarder blocks created by loop
284      canonicalization are removed.  */
285   cleanup_tree_cfg ();
286   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
287
288   /* We need accurate information regarding back edges in the CFG
289      for jump threading.  */
290   mark_dfs_back_edges ();
291
292   /* Recursively walk the dominator tree optimizing statements.  */
293   walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
294
295   {
296     block_stmt_iterator bsi;
297     basic_block bb;
298     FOR_EACH_BB (bb)
299       {
300         for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
301           update_stmt_if_modified (bsi_stmt (bsi));
302       }
303   }
304
305   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
306      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
307      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
308      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
309      duplication and CFG manipulation.  */
310   update_ssa (TODO_update_ssa);
311
312   free_all_edge_infos ();
313
314   /* Thread jumps, creating duplicate blocks as needed.  */
315   cfg_altered |= thread_through_all_blocks ();
316
317   /* Removal of statements may make some EH edges dead.  Purge
318      such edges from the CFG as needed.  */
319   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
320     {
321       cfg_altered |= tree_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
322       bitmap_zero (need_eh_cleanup);
323     }
324
325   if (cfg_altered)
326     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
327
328   /* Finally, remove everything except invariants in SSA_NAME_VALUE.
329
330      Long term we will be able to let everything in SSA_NAME_VALUE
331      persist.  However, for now, we know this is the safe thing to do.  */
332   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
333    {
334       tree name = ssa_name (i);
335       tree value;
336
337       if (!name)
338         continue;
339
340       value = SSA_NAME_VALUE (name);
341       if (value && !is_gimple_min_invariant (value))
342         SSA_NAME_VALUE (name) = NULL;
343     }
344
345   /* Debugging dumps.  */
346   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
347     dump_dominator_optimization_stats (dump_file);
348
349   /* Delete our main hashtable.  */
350   htab_delete (avail_exprs);
351
352   /* And finalize the dominator walker.  */
353   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
354
355   /* Free asserted bitmaps and stacks.  */
356   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
357   
358   VEC_free (tree, heap, avail_exprs_stack);
359   VEC_free (tree, heap, const_and_copies_stack);
360   VEC_free (tree, heap, stmts_to_rescan);
361   return 0;
362 }
363
364 static bool
365 gate_dominator (void)
366 {
367   return flag_tree_dom != 0;
368 }
369
370 struct tree_opt_pass pass_dominator = 
371 {
372   "dom",                                /* name */
373   gate_dominator,                       /* gate */
374   tree_ssa_dominator_optimize,          /* execute */
375   NULL,                                 /* sub */
376   NULL,                                 /* next */
377   0,                                    /* static_pass_number */
378   TV_TREE_SSA_DOMINATOR_OPTS,           /* tv_id */
379   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
380   0,                                    /* properties_provided */
381   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
382   0,                                    /* todo_flags_start */
383   TODO_dump_func
384     | TODO_update_ssa
385     | TODO_cleanup_cfg
386     | TODO_verify_ssa   
387     | TODO_update_smt_usage,            /* todo_flags_finish */
388   0                                     /* letter */
389 };
390
391
392 /* Given a stmt CONDSTMT containing a COND_EXPR, canonicalize the
393    COND_EXPR into a canonical form.  */
394
395 static void
396 canonicalize_comparison (tree condstmt)
397 {
398   tree cond = COND_EXPR_COND (condstmt);
399   tree op0;
400   tree op1;
401   enum tree_code code = TREE_CODE (cond);
402
403   if (!COMPARISON_CLASS_P (cond))
404     return;
405
406   op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
407   op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
408
409   /* If it would be profitable to swap the operands, then do so to
410      canonicalize the statement, enabling better optimization.
411
412      By placing canonicalization of such expressions here we
413      transparently keep statements in canonical form, even
414      when the statement is modified.  */
415   if (tree_swap_operands_p (op0, op1, false))
416     {
417       /* For relationals we need to swap the operands
418          and change the code.  */
419       if (code == LT_EXPR
420           || code == GT_EXPR
421           || code == LE_EXPR
422           || code == GE_EXPR)
423         {
424           TREE_SET_CODE (cond, swap_tree_comparison (code));
425           swap_tree_operands (condstmt,
426                               &TREE_OPERAND (cond, 0),
427                               &TREE_OPERAND (cond, 1));
428           /* If one operand was in the operand cache, but the other is
429              not, because it is a constant, this is a case that the
430              internal updating code of swap_tree_operands can't handle
431              properly.  */
432           if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op0)) 
433               != TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op1)))
434             update_stmt (condstmt);
435         }
436     }
437 }
438
439 /* Initialize local stacks for this optimizer and record equivalences
440    upon entry to BB.  Equivalences can come from the edge traversed to
441    reach BB or they may come from PHI nodes at the start of BB.  */
442
443 static void
444 dom_opt_initialize_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
445                           basic_block bb)
446 {
447   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
448     fprintf (dump_file, "\n\nOptimizing block #%d\n\n", bb->index);
449
450   /* Push a marker on the stacks of local information so that we know how
451      far to unwind when we finalize this block.  */
452   VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, NULL_TREE);
453   VEC_safe_push (tree, heap, const_and_copies_stack, NULL_TREE);
454
455   record_equivalences_from_incoming_edge (bb);
456
457   /* PHI nodes can create equivalences too.  */
458   record_equivalences_from_phis (bb);
459 }
460
461 /* Given an expression EXPR (a relational expression or a statement), 
462    initialize the hash table element pointed to by ELEMENT.  */
463
464 static void
465 initialize_hash_element (tree expr, tree lhs, struct expr_hash_elt *element)
466 {
467   /* Hash table elements may be based on conditional expressions or statements.
468
469      For the former case, we have no annotation and we want to hash the
470      conditional expression.  In the latter case we have an annotation and
471      we want to record the expression the statement evaluates.  */
472   if (COMPARISON_CLASS_P (expr) || TREE_CODE (expr) == TRUTH_NOT_EXPR)
473     {
474       element->stmt = NULL;
475       element->rhs = expr;
476     }
477   else if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
478     {
479       element->stmt = expr;
480       element->rhs = COND_EXPR_COND (expr);
481     }
482   else if (TREE_CODE (expr) == SWITCH_EXPR)
483     {
484       element->stmt = expr;
485       element->rhs = SWITCH_COND (expr);
486     }
487   else if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (expr, 0))
488     {
489       element->stmt = expr;
490       element->rhs = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (expr, 0), 1);
491     }
492   else if (TREE_CODE (expr) == GOTO_EXPR)
493     {
494       element->stmt = expr;
495       element->rhs = GOTO_DESTINATION (expr);
496     }
497   else
498     {
499       element->stmt = expr;
500       element->rhs = TREE_OPERAND (expr, 1);
501     }
502
503   element->lhs = lhs;
504   element->hash = avail_expr_hash (element);
505 }
506
507 /* Remove all the expressions in LOCALS from TABLE, stopping when there are
508    LIMIT entries left in LOCALs.  */
509
510 static void
511 remove_local_expressions_from_table (void)
512 {
513   /* Remove all the expressions made available in this block.  */
514   while (VEC_length (tree, avail_exprs_stack) > 0)
515     {
516       struct expr_hash_elt element;
517       tree expr = VEC_pop (tree, avail_exprs_stack);
518
519       if (expr == NULL_TREE)
520         break;
521
522       initialize_hash_element (expr, NULL, &element);
523       htab_remove_elt_with_hash (avail_exprs, &element, element.hash);
524     }
525 }
526
527 /* Use the source/dest pairs in CONST_AND_COPIES_STACK to restore
528    CONST_AND_COPIES to its original state, stopping when we hit a
529    NULL marker.  */
530
531 static void
532 restore_vars_to_original_value (void)
533 {
534   while (VEC_length (tree, const_and_copies_stack) > 0)
535     {
536       tree prev_value, dest;
537
538       dest = VEC_pop (tree, const_and_copies_stack);
539
540       if (dest == NULL)
541         break;
542
543       prev_value = VEC_pop (tree, const_and_copies_stack);
544       SSA_NAME_VALUE (dest) =  prev_value;
545     }
546 }
547
548 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump
549    threading code with a simple API for simplifying statements.  */
550 static tree
551 simplify_stmt_for_jump_threading (tree stmt)
552 {
553   return lookup_avail_expr (stmt, false);
554 }
555
556 /* Wrapper for common code to attempt to thread an edge.  For example,
557    it handles lazily building the dummy condition and the bookkeeping
558    when jump threading is successful.  */
559
560 static void
561 dom_thread_across_edge (struct dom_walk_data *walk_data, edge e)
562 {
563   /* If we don't already have a dummy condition, build it now.  */
564   if (! walk_data->global_data)
565     {
566       tree dummy_cond = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
567                                 integer_zero_node, integer_zero_node);
568       dummy_cond = build3 (COND_EXPR, void_type_node, dummy_cond, NULL, NULL);
569       walk_data->global_data = dummy_cond;
570     }
571
572   thread_across_edge (walk_data->global_data, e, false,
573                       &const_and_copies_stack,
574                       simplify_stmt_for_jump_threading);
575 }
576
577 /* We have finished processing the dominator children of BB, perform
578    any finalization actions in preparation for leaving this node in
579    the dominator tree.  */
580
581 static void
582 dom_opt_finalize_block (struct dom_walk_data *walk_data, basic_block bb)
583 {
584   tree last;
585
586
587   /* If we have an outgoing edge to a block with multiple incoming and
588      outgoing edges, then we may be able to thread the edge.  ie, we
589      may be able to statically determine which of the outgoing edges
590      will be traversed when the incoming edge from BB is traversed.  */
591   if (single_succ_p (bb)
592       && (single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
593       && potentially_threadable_block (single_succ (bb)))
594     {
595       dom_thread_across_edge (walk_data, single_succ_edge (bb));
596     }
597   else if ((last = last_stmt (bb))
598            && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
599            && (COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (last))
600                || TREE_CODE (COND_EXPR_COND (last)) == SSA_NAME)
601            && EDGE_COUNT (bb->succs) == 2
602            && (EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
603            && (EDGE_SUCC (bb, 1)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0)
604     {
605       edge true_edge, false_edge;
606
607       extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
608
609       /* Only try to thread the edge if it reaches a target block with
610          more than one predecessor and more than one successor.  */
611       if (potentially_threadable_block (true_edge->dest))
612         {
613           struct edge_info *edge_info;
614           unsigned int i;
615
616           /* Push a marker onto the available expression stack so that we
617              unwind any expressions related to the TRUE arm before processing
618              the false arm below.  */
619           VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, NULL_TREE);
620           VEC_safe_push (tree, heap, const_and_copies_stack, NULL_TREE);
621
622           edge_info = (struct edge_info *) true_edge->aux;
623
624           /* If we have info associated with this edge, record it into
625              our equivalency tables.  */
626           if (edge_info)
627             {
628               tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
629               tree lhs = edge_info->lhs;
630               tree rhs = edge_info->rhs;
631
632               /* If we have a simple NAME = VALUE equivalency record it.  */
633               if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
634                 record_const_or_copy (lhs, rhs);
635
636               /* If we have 0 = COND or 1 = COND equivalences, record them
637                  into our expression hash tables.  */
638               if (cond_equivalences)
639                 for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
640                   {
641                     tree expr = cond_equivalences[i];
642                     tree value = cond_equivalences[i + 1];
643
644                     record_cond (expr, value);
645                   }
646             }
647
648           dom_thread_across_edge (walk_data, true_edge);
649
650           /* And restore the various tables to their state before
651              we threaded this edge.  */
652           remove_local_expressions_from_table ();
653         }
654
655       /* Similarly for the ELSE arm.  */
656       if (potentially_threadable_block (false_edge->dest))
657         {
658           struct edge_info *edge_info;
659           unsigned int i;
660
661           VEC_safe_push (tree, heap, const_and_copies_stack, NULL_TREE);
662           edge_info = (struct edge_info *) false_edge->aux;
663
664           /* If we have info associated with this edge, record it into
665              our equivalency tables.  */
666           if (edge_info)
667             {
668               tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
669               tree lhs = edge_info->lhs;
670               tree rhs = edge_info->rhs;
671
672               /* If we have a simple NAME = VALUE equivalency record it.  */
673               if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
674                 record_const_or_copy (lhs, rhs);
675
676               /* If we have 0 = COND or 1 = COND equivalences, record them
677                  into our expression hash tables.  */
678               if (cond_equivalences)
679                 for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
680                   {
681                     tree expr = cond_equivalences[i];
682                     tree value = cond_equivalences[i + 1];
683
684                     record_cond (expr, value);
685                   }
686             }
687
688           /* Now thread the edge.  */
689           dom_thread_across_edge (walk_data, false_edge);
690
691           /* No need to remove local expressions from our tables
692              or restore vars to their original value as that will
693              be done immediately below.  */
694         }
695     }
696
697   remove_local_expressions_from_table ();
698   restore_vars_to_original_value ();
699
700   /* If we queued any statements to rescan in this block, then
701      go ahead and rescan them now.  */
702   while (VEC_length (tree, stmts_to_rescan) > 0)
703     {
704       tree stmt = VEC_last (tree, stmts_to_rescan);
705       basic_block stmt_bb = bb_for_stmt (stmt);
706
707       if (stmt_bb != bb)
708         break;
709
710       VEC_pop (tree, stmts_to_rescan);
711       mark_new_vars_to_rename (stmt);
712     }
713 }
714
715 /* PHI nodes can create equivalences too.
716
717    Ignoring any alternatives which are the same as the result, if
718    all the alternatives are equal, then the PHI node creates an
719    equivalence.  */
720
721 static void
722 record_equivalences_from_phis (basic_block bb)
723 {
724   tree phi;
725
726   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
727     {
728       tree lhs = PHI_RESULT (phi);
729       tree rhs = NULL;
730       int i;
731
732       for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
733         {
734           tree t = PHI_ARG_DEF (phi, i);
735
736           /* Ignore alternatives which are the same as our LHS.  Since
737              LHS is a PHI_RESULT, it is known to be a SSA_NAME, so we
738              can simply compare pointers.  */
739           if (lhs == t)
740             continue;
741
742           /* If we have not processed an alternative yet, then set
743              RHS to this alternative.  */
744           if (rhs == NULL)
745             rhs = t;
746           /* If we have processed an alternative (stored in RHS), then
747              see if it is equal to this one.  If it isn't, then stop
748              the search.  */
749           else if (! operand_equal_for_phi_arg_p (rhs, t))
750             break;
751         }
752
753       /* If we had no interesting alternatives, then all the RHS alternatives
754          must have been the same as LHS.  */
755       if (!rhs)
756         rhs = lhs;
757
758       /* If we managed to iterate through each PHI alternative without
759          breaking out of the loop, then we have a PHI which may create
760          a useful equivalence.  We do not need to record unwind data for
761          this, since this is a true assignment and not an equivalence
762          inferred from a comparison.  All uses of this ssa name are dominated
763          by this assignment, so unwinding just costs time and space.  */
764       if (i == PHI_NUM_ARGS (phi)
765           && may_propagate_copy (lhs, rhs))
766         SSA_NAME_VALUE (lhs) = rhs;
767     }
768 }
769
770 /* Ignoring loop backedges, if BB has precisely one incoming edge then
771    return that edge.  Otherwise return NULL.  */
772 static edge
773 single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block bb)
774 {
775   edge retval = NULL;
776   edge e;
777   edge_iterator ei;
778
779   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
780     {
781       /* A loop back edge can be identified by the destination of
782          the edge dominating the source of the edge.  */
783       if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, e->dest))
784         continue;
785
786       /* If we have already seen a non-loop edge, then we must have
787          multiple incoming non-loop edges and thus we return NULL.  */
788       if (retval)
789         return NULL;
790
791       /* This is the first non-loop incoming edge we have found.  Record
792          it.  */
793       retval = e;
794     }
795
796   return retval;
797 }
798
799 /* Record any equivalences created by the incoming edge to BB.  If BB
800    has more than one incoming edge, then no equivalence is created.  */
801
802 static void
803 record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block bb)
804 {
805   edge e;
806   basic_block parent;
807   struct edge_info *edge_info;
808
809   /* If our parent block ended with a control statement, then we may be
810      able to record some equivalences based on which outgoing edge from
811      the parent was followed.  */
812   parent = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb);
813
814   e = single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (bb);
815
816   /* If we had a single incoming edge from our parent block, then enter
817      any data associated with the edge into our tables.  */
818   if (e && e->src == parent)
819     {
820       unsigned int i;
821
822       edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
823
824       if (edge_info)
825         {
826           tree lhs = edge_info->lhs;
827           tree rhs = edge_info->rhs;
828           tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
829
830           if (lhs)
831             record_equality (lhs, rhs);
832
833           if (cond_equivalences)
834             {
835               for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
836                 {
837                   tree expr = cond_equivalences[i];
838                   tree value = cond_equivalences[i + 1];
839
840                   record_cond (expr, value);
841                 }
842             }
843         }
844     }
845 }
846
847 /* Dump SSA statistics on FILE.  */
848
849 void
850 dump_dominator_optimization_stats (FILE *file)
851 {
852   long n_exprs;
853
854   fprintf (file, "Total number of statements:                   %6ld\n\n",
855            opt_stats.num_stmts);
856   fprintf (file, "Exprs considered for dominator optimizations: %6ld\n",
857            opt_stats.num_exprs_considered);
858
859   n_exprs = opt_stats.num_exprs_considered;
860   if (n_exprs == 0)
861     n_exprs = 1;
862
863   fprintf (file, "    Redundant expressions eliminated:         %6ld (%.0f%%)\n",
864            opt_stats.num_re, PERCENT (opt_stats.num_re,
865                                       n_exprs));
866   fprintf (file, "    Constants propagated:                     %6ld\n",
867            opt_stats.num_const_prop);
868   fprintf (file, "    Copies propagated:                        %6ld\n",
869            opt_stats.num_copy_prop);
870
871   fprintf (file, "\nHash table statistics:\n");
872
873   fprintf (file, "    avail_exprs: ");
874   htab_statistics (file, avail_exprs);
875 }
876
877
878 /* Dump SSA statistics on stderr.  */
879
880 void
881 debug_dominator_optimization_stats (void)
882 {
883   dump_dominator_optimization_stats (stderr);
884 }
885
886
887 /* Dump statistics for the hash table HTAB.  */
888
889 static void
890 htab_statistics (FILE *file, htab_t htab)
891 {
892   fprintf (file, "size %ld, %ld elements, %f collision/search ratio\n",
893            (long) htab_size (htab),
894            (long) htab_elements (htab),
895            htab_collisions (htab));
896 }
897
898 /* Enter a statement into the true/false expression hash table indicating
899    that the condition COND has the value VALUE.  */
900
901 static void
902 record_cond (tree cond, tree value)
903 {
904   struct expr_hash_elt *element = XCNEW (struct expr_hash_elt);
905   void **slot;
906
907   initialize_hash_element (cond, value, element);
908
909   slot = htab_find_slot_with_hash (avail_exprs, (void *)element,
910                                    element->hash, INSERT);
911   if (*slot == NULL)
912     {
913       *slot = (void *) element;
914       VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, cond);
915     }
916   else
917     free (element);
918 }
919
920 /* Build a new conditional using NEW_CODE, OP0 and OP1 and store
921    the new conditional into *p, then store a boolean_true_node
922    into *(p + 1).  */
923    
924 static void
925 build_and_record_new_cond (enum tree_code new_code, tree op0, tree op1, tree *p)
926 {
927   *p = build2 (new_code, boolean_type_node, op0, op1);
928   p++;
929   *p = boolean_true_node;
930 }
931
932 /* Record that COND is true and INVERTED is false into the edge information
933    structure.  Also record that any conditions dominated by COND are true
934    as well.
935
936    For example, if a < b is true, then a <= b must also be true.  */
937
938 static void
939 record_conditions (struct edge_info *edge_info, tree cond, tree inverted)
940 {
941   tree op0, op1;
942
943   if (!COMPARISON_CLASS_P (cond))
944     return;
945
946   op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
947   op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
948
949   switch (TREE_CODE (cond))
950     {
951     case LT_EXPR:
952     case GT_EXPR:
953       edge_info->max_cond_equivalences = 12;
954       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 12);
955       build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == LT_EXPR
956                                   ? LE_EXPR : GE_EXPR),
957                                  op0, op1, &edge_info->cond_equivalences[4]);
958       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
959                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
960       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
961                                  &edge_info->cond_equivalences[8]);
962       build_and_record_new_cond (LTGT_EXPR, op0, op1,
963                                  &edge_info->cond_equivalences[10]);
964       break;
965
966     case GE_EXPR:
967     case LE_EXPR:
968       edge_info->max_cond_equivalences = 6;
969       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 6);
970       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
971                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
972       break;
973
974     case EQ_EXPR:
975       edge_info->max_cond_equivalences = 10;
976       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 10);
977       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
978                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
979       build_and_record_new_cond (LE_EXPR, op0, op1,
980                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
981       build_and_record_new_cond (GE_EXPR, op0, op1,
982                                  &edge_info->cond_equivalences[8]);
983       break;
984
985     case UNORDERED_EXPR:
986       edge_info->max_cond_equivalences = 16;
987       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 16);
988       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
989                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
990       build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
991                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
992       build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
993                                  &edge_info->cond_equivalences[8]);
994       build_and_record_new_cond (UNEQ_EXPR, op0, op1,
995                                  &edge_info->cond_equivalences[10]);
996       build_and_record_new_cond (UNLT_EXPR, op0, op1,
997                                  &edge_info->cond_equivalences[12]);
998       build_and_record_new_cond (UNGT_EXPR, op0, op1,
999                                  &edge_info->cond_equivalences[14]);
1000       break;
1001
1002     case UNLT_EXPR:
1003     case UNGT_EXPR:
1004       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1005       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 8);
1006       build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == UNLT_EXPR
1007                                   ? UNLE_EXPR : UNGE_EXPR),
1008                                  op0, op1, &edge_info->cond_equivalences[4]);
1009       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1010                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1011       break;
1012
1013     case UNEQ_EXPR:
1014       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1015       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 8);
1016       build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
1017                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1018       build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
1019                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1020       break;
1021
1022     case LTGT_EXPR:
1023       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1024       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 8);
1025       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1026                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1027       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1028                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1029       break;
1030
1031     default:
1032       edge_info->max_cond_equivalences = 4;
1033       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 4);
1034       break;
1035     }
1036
1037   /* Now store the original true and false conditions into the first
1038      two slots.  */
1039   edge_info->cond_equivalences[0] = cond;
1040   edge_info->cond_equivalences[1] = boolean_true_node;
1041   edge_info->cond_equivalences[2] = inverted;
1042   edge_info->cond_equivalences[3] = boolean_false_node;
1043 }
1044
1045 /* A helper function for record_const_or_copy and record_equality.
1046    Do the work of recording the value and undo info.  */
1047
1048 static void
1049 record_const_or_copy_1 (tree x, tree y, tree prev_x)
1050 {
1051   SSA_NAME_VALUE (x) = y;
1052
1053   VEC_reserve (tree, heap, const_and_copies_stack, 2);
1054   VEC_quick_push (tree, const_and_copies_stack, prev_x);
1055   VEC_quick_push (tree, const_and_copies_stack, x);
1056 }
1057
1058
1059 /* Return the loop depth of the basic block of the defining statement of X.
1060    This number should not be treated as absolutely correct because the loop
1061    information may not be completely up-to-date when dom runs.  However, it
1062    will be relatively correct, and as more passes are taught to keep loop info
1063    up to date, the result will become more and more accurate.  */
1064
1065 int
1066 loop_depth_of_name (tree x)
1067 {
1068   tree defstmt;
1069   basic_block defbb;
1070
1071   /* If it's not an SSA_NAME, we have no clue where the definition is.  */
1072   if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
1073     return 0;
1074
1075   /* Otherwise return the loop depth of the defining statement's bb.
1076      Note that there may not actually be a bb for this statement, if the
1077      ssa_name is live on entry.  */
1078   defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
1079   defbb = bb_for_stmt (defstmt);
1080   if (!defbb)
1081     return 0;
1082
1083   return defbb->loop_depth;
1084 }
1085
1086
1087 /* Record that X is equal to Y in const_and_copies.  Record undo
1088    information in the block-local vector.  */
1089
1090 static void
1091 record_const_or_copy (tree x, tree y)
1092 {
1093   tree prev_x = SSA_NAME_VALUE (x);
1094
1095   if (TREE_CODE (y) == SSA_NAME)
1096     {
1097       tree tmp = SSA_NAME_VALUE (y);
1098       if (tmp)
1099         y = tmp;
1100     }
1101
1102   record_const_or_copy_1 (x, y, prev_x);
1103 }
1104
1105 /* Similarly, but assume that X and Y are the two operands of an EQ_EXPR.
1106    This constrains the cases in which we may treat this as assignment.  */
1107
1108 static void
1109 record_equality (tree x, tree y)
1110 {
1111   tree prev_x = NULL, prev_y = NULL;
1112
1113   if (TREE_CODE (x) == SSA_NAME)
1114     prev_x = SSA_NAME_VALUE (x);
1115   if (TREE_CODE (y) == SSA_NAME)
1116     prev_y = SSA_NAME_VALUE (y);
1117
1118   /* If one of the previous values is invariant, or invariant in more loops
1119      (by depth), then use that.
1120      Otherwise it doesn't matter which value we choose, just so
1121      long as we canonicalize on one value.  */
1122   if (TREE_INVARIANT (y))
1123     ;
1124   else if (TREE_INVARIANT (x) || (loop_depth_of_name (x) <= loop_depth_of_name (y)))
1125     prev_x = x, x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
1126   else if (prev_x && TREE_INVARIANT (prev_x))
1127     x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
1128   else if (prev_y && TREE_CODE (prev_y) != VALUE_HANDLE)
1129     y = prev_y;
1130
1131   /* After the swapping, we must have one SSA_NAME.  */
1132   if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
1133     return;
1134
1135   /* For IEEE, -0.0 == 0.0, so we don't necessarily know the sign of a
1136      variable compared against zero.  If we're honoring signed zeros,
1137      then we cannot record this value unless we know that the value is
1138      nonzero.  */
1139   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (x)))
1140       && (TREE_CODE (y) != REAL_CST
1141           || REAL_VALUES_EQUAL (dconst0, TREE_REAL_CST (y))))
1142     return;
1143
1144   record_const_or_copy_1 (x, y, prev_x);
1145 }
1146
1147 /* Returns true when STMT is a simple iv increment.  It detects the
1148    following situation:
1149    
1150    i_1 = phi (..., i_2)
1151    i_2 = i_1 +/- ...  */
1152
1153 static bool
1154 simple_iv_increment_p (tree stmt)
1155 {
1156   tree lhs, rhs, preinc, phi;
1157   unsigned i;
1158
1159   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
1160     return false;
1161
1162   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1163   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1164     return false;
1165
1166   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1167
1168   if (TREE_CODE (rhs) != PLUS_EXPR
1169       && TREE_CODE (rhs) != MINUS_EXPR)
1170     return false;
1171
1172   preinc = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1173   if (TREE_CODE (preinc) != SSA_NAME)
1174     return false;
1175
1176   phi = SSA_NAME_DEF_STMT (preinc);
1177   if (TREE_CODE (phi) != PHI_NODE)
1178     return false;
1179
1180   for (i = 0; i < (unsigned) PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1181     if (PHI_ARG_DEF (phi, i) == lhs)
1182       return true;
1183
1184   return false;
1185 }
1186
1187 /* CONST_AND_COPIES is a table which maps an SSA_NAME to the current
1188    known value for that SSA_NAME (or NULL if no value is known).  
1189
1190    Propagate values from CONST_AND_COPIES into the PHI nodes of the
1191    successors of BB.  */
1192
1193 static void
1194 cprop_into_successor_phis (basic_block bb)
1195 {
1196   edge e;
1197   edge_iterator ei;
1198
1199   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1200     {
1201       tree phi;
1202       int indx;
1203
1204       /* If this is an abnormal edge, then we do not want to copy propagate
1205          into the PHI alternative associated with this edge.  */
1206       if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1207         continue;
1208
1209       phi = phi_nodes (e->dest);
1210       if (! phi)
1211         continue;
1212
1213       indx = e->dest_idx;
1214       for ( ; phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1215         {
1216           tree new;
1217           use_operand_p orig_p;
1218           tree orig;
1219
1220           /* The alternative may be associated with a constant, so verify
1221              it is an SSA_NAME before doing anything with it.  */
1222           orig_p = PHI_ARG_DEF_PTR (phi, indx);
1223           orig = USE_FROM_PTR (orig_p);
1224           if (TREE_CODE (orig) != SSA_NAME)
1225             continue;
1226
1227           /* If we have *ORIG_P in our constant/copy table, then replace
1228              ORIG_P with its value in our constant/copy table.  */
1229           new = SSA_NAME_VALUE (orig);
1230           if (new
1231               && new != orig
1232               && (TREE_CODE (new) == SSA_NAME
1233                   || is_gimple_min_invariant (new))
1234               && may_propagate_copy (orig, new))
1235             propagate_value (orig_p, new);
1236         }
1237     }
1238 }
1239
1240 /* We have finished optimizing BB, record any information implied by
1241    taking a specific outgoing edge from BB.  */
1242
1243 static void
1244 record_edge_info (basic_block bb)
1245 {
1246   block_stmt_iterator bsi = bsi_last (bb);
1247   struct edge_info *edge_info;
1248
1249   if (! bsi_end_p (bsi))
1250     {
1251       tree stmt = bsi_stmt (bsi);
1252
1253       if (stmt && TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1254         {
1255           tree cond = SWITCH_COND (stmt);
1256
1257           if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
1258             {
1259               tree labels = SWITCH_LABELS (stmt);
1260               int i, n_labels = TREE_VEC_LENGTH (labels);
1261               tree *info = XCNEWVEC (tree, last_basic_block);
1262               edge e;
1263               edge_iterator ei;
1264
1265               for (i = 0; i < n_labels; i++)
1266                 {
1267                   tree label = TREE_VEC_ELT (labels, i);
1268                   basic_block target_bb = label_to_block (CASE_LABEL (label));
1269
1270                   if (CASE_HIGH (label)
1271                       || !CASE_LOW (label)
1272                       || info[target_bb->index])
1273                     info[target_bb->index] = error_mark_node;
1274                   else
1275                     info[target_bb->index] = label;
1276                 }
1277
1278               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1279                 {
1280                   basic_block target_bb = e->dest;
1281                   tree node = info[target_bb->index];
1282
1283                   if (node != NULL && node != error_mark_node)
1284                     {
1285                       tree x = fold_convert (TREE_TYPE (cond), CASE_LOW (node));
1286                       edge_info = allocate_edge_info (e);
1287                       edge_info->lhs = cond;
1288                       edge_info->rhs = x;
1289                     }
1290                 }
1291               free (info);
1292             }
1293         }
1294
1295       /* A COND_EXPR may create equivalences too.  */
1296       if (stmt && TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1297         {
1298           tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
1299           edge true_edge;
1300           edge false_edge;
1301
1302           extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
1303
1304           /* If the conditional is a single variable 'X', record 'X = 1'
1305              for the true edge and 'X = 0' on the false edge.  */
1306           if (SSA_VAR_P (cond))
1307             {
1308               struct edge_info *edge_info;
1309
1310               edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1311               edge_info->lhs = cond;
1312               edge_info->rhs = constant_boolean_node (1, TREE_TYPE (cond));
1313
1314               edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1315               edge_info->lhs = cond;
1316               edge_info->rhs = constant_boolean_node (0, TREE_TYPE (cond));
1317             }
1318           /* Equality tests may create one or two equivalences.  */
1319           else if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
1320             {
1321               tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1322               tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
1323
1324               /* Special case comparing booleans against a constant as we
1325                  know the value of OP0 on both arms of the branch.  i.e., we
1326                  can record an equivalence for OP0 rather than COND.  */
1327               if ((TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR || TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
1328                   && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1329                   && TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == BOOLEAN_TYPE
1330                   && is_gimple_min_invariant (op1))
1331                 {
1332                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
1333                     {
1334                       edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1335                       edge_info->lhs = op0;
1336                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1337                                             ? boolean_false_node
1338                                             : boolean_true_node);
1339
1340                       edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1341                       edge_info->lhs = op0;
1342                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1343                                             ? boolean_true_node
1344                                             : boolean_false_node);
1345                     }
1346                   else
1347                     {
1348                       edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1349                       edge_info->lhs = op0;
1350                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1351                                             ? boolean_true_node
1352                                             : boolean_false_node);
1353
1354                       edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1355                       edge_info->lhs = op0;
1356                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1357                                             ? boolean_false_node
1358                                             : boolean_true_node);
1359                     }
1360                 }
1361
1362               else if (is_gimple_min_invariant (op0)
1363                        && (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1364                            || is_gimple_min_invariant (op1)))
1365                 {
1366                   tree inverted = invert_truthvalue (cond);
1367                   struct edge_info *edge_info;
1368
1369                   edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1370                   record_conditions (edge_info, cond, inverted);
1371
1372                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
1373                     {
1374                       edge_info->lhs = op1;
1375                       edge_info->rhs = op0;
1376                     }
1377
1378                   edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1379                   record_conditions (edge_info, inverted, cond);
1380
1381                   if (TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
1382                     {
1383                       edge_info->lhs = op1;
1384                       edge_info->rhs = op0;
1385                     }
1386                 }
1387
1388               else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1389                        && (is_gimple_min_invariant (op1)
1390                            || TREE_CODE (op1) == SSA_NAME))
1391                 {
1392                   tree inverted = invert_truthvalue (cond);
1393                   struct edge_info *edge_info;
1394
1395                   edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1396                   record_conditions (edge_info, cond, inverted);
1397
1398                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
1399                     {
1400                       edge_info->lhs = op0;
1401                       edge_info->rhs = op1;
1402                     }
1403
1404                   edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1405                   record_conditions (edge_info, inverted, cond);
1406
1407                   if (TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
1408                     {
1409                       edge_info->lhs = op0;
1410                       edge_info->rhs = op1;
1411                     }
1412                 }
1413             }
1414
1415           /* ??? TRUTH_NOT_EXPR can create an equivalence too.  */
1416         }
1417     }
1418 }
1419
1420 /* Propagate information from BB to its outgoing edges.
1421
1422    This can include equivalency information implied by control statements
1423    at the end of BB and const/copy propagation into PHIs in BB's
1424    successor blocks.  */
1425
1426 static void
1427 propagate_to_outgoing_edges (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1428                              basic_block bb)
1429 {
1430   record_edge_info (bb);
1431   cprop_into_successor_phis (bb);
1432 }
1433
1434 /* Search for redundant computations in STMT.  If any are found, then
1435    replace them with the variable holding the result of the computation.
1436
1437    If safe, record this expression into the available expression hash
1438    table.  */
1439
1440 static bool
1441 eliminate_redundant_computations (tree stmt)
1442 {
1443   tree *expr_p, def = NULL_TREE;
1444   bool insert = true;
1445   tree cached_lhs;
1446   bool retval = false;
1447   bool modify_expr_p = false;
1448
1449   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1450     def = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1451
1452   /* Certain expressions on the RHS can be optimized away, but can not
1453      themselves be entered into the hash tables.  */
1454   if (! def
1455       || TREE_CODE (def) != SSA_NAME
1456       || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (def)
1457       || !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VMAYDEF)
1458       /* Do not record equivalences for increments of ivs.  This would create
1459          overlapping live ranges for a very questionable gain.  */
1460       || simple_iv_increment_p (stmt))
1461     insert = false;
1462
1463   /* Check if the expression has been computed before.  */
1464   cached_lhs = lookup_avail_expr (stmt, insert);
1465
1466   opt_stats.num_exprs_considered++;
1467
1468   /* Get a pointer to the expression we are trying to optimize.  */
1469   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1470     expr_p = &COND_EXPR_COND (stmt);
1471   else if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1472     expr_p = &SWITCH_COND (stmt);
1473   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (stmt, 0))
1474     {
1475       expr_p = &TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (stmt, 0), 1);
1476       modify_expr_p = true;
1477     }
1478   else
1479     {
1480       expr_p = &TREE_OPERAND (stmt, 1);
1481       modify_expr_p = true;
1482     }
1483
1484   /* It is safe to ignore types here since we have already done
1485      type checking in the hashing and equality routines.  In fact
1486      type checking here merely gets in the way of constant
1487      propagation.  Also, make sure that it is safe to propagate
1488      CACHED_LHS into *EXPR_P.  */
1489   if (cached_lhs
1490       && ((TREE_CODE (cached_lhs) != SSA_NAME
1491            && (modify_expr_p
1492                || tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (*expr_p),
1493                                                       TREE_TYPE (cached_lhs))))
1494           || may_propagate_copy (*expr_p, cached_lhs)))
1495     {
1496       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1497         {
1498           fprintf (dump_file, "  Replaced redundant expr '");
1499           print_generic_expr (dump_file, *expr_p, dump_flags);
1500           fprintf (dump_file, "' with '");
1501           print_generic_expr (dump_file, cached_lhs, dump_flags);
1502            fprintf (dump_file, "'\n");
1503         }
1504
1505       opt_stats.num_re++;
1506
1507 #if defined ENABLE_CHECKING
1508       gcc_assert (TREE_CODE (cached_lhs) == SSA_NAME
1509                   || is_gimple_min_invariant (cached_lhs));
1510 #endif
1511
1512       if (TREE_CODE (cached_lhs) == ADDR_EXPR
1513           || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (*expr_p))
1514               && is_gimple_min_invariant (cached_lhs)))
1515         retval = true;
1516       
1517       if (modify_expr_p
1518           && !tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (*expr_p),
1519                                                   TREE_TYPE (cached_lhs)))
1520         cached_lhs = fold_convert (TREE_TYPE (*expr_p), cached_lhs);
1521
1522       propagate_tree_value (expr_p, cached_lhs);
1523       mark_stmt_modified (stmt);
1524     }
1525   return retval;
1526 }
1527
1528 /* STMT, a MODIFY_EXPR, may create certain equivalences, in either
1529    the available expressions table or the const_and_copies table.
1530    Detect and record those equivalences.  */
1531
1532 static void
1533 record_equivalences_from_stmt (tree stmt,
1534                                int may_optimize_p,
1535                                stmt_ann_t ann)
1536 {
1537   tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1538   enum tree_code lhs_code = TREE_CODE (lhs);
1539
1540   if (lhs_code == SSA_NAME)
1541     {
1542       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1543
1544       /* Strip away any useless type conversions.  */
1545       STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (rhs);
1546
1547       /* If the RHS of the assignment is a constant or another variable that
1548          may be propagated, register it in the CONST_AND_COPIES table.  We
1549          do not need to record unwind data for this, since this is a true
1550          assignment and not an equivalence inferred from a comparison.  All
1551          uses of this ssa name are dominated by this assignment, so unwinding
1552          just costs time and space.  */
1553       if (may_optimize_p
1554           && (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1555               || is_gimple_min_invariant (rhs)))
1556         SSA_NAME_VALUE (lhs) = rhs;
1557     }
1558
1559   /* A memory store, even an aliased store, creates a useful
1560      equivalence.  By exchanging the LHS and RHS, creating suitable
1561      vops and recording the result in the available expression table,
1562      we may be able to expose more redundant loads.  */
1563   if (!ann->has_volatile_ops
1564       && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == SSA_NAME
1565           || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (stmt, 1)))
1566       && !is_gimple_reg (lhs))
1567     {
1568       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1569       tree new;
1570
1571       /* FIXME: If the LHS of the assignment is a bitfield and the RHS
1572          is a constant, we need to adjust the constant to fit into the
1573          type of the LHS.  If the LHS is a bitfield and the RHS is not
1574          a constant, then we can not record any equivalences for this
1575          statement since we would need to represent the widening or
1576          narrowing of RHS.  This fixes gcc.c-torture/execute/921016-1.c
1577          and should not be necessary if GCC represented bitfields
1578          properly.  */
1579       if (lhs_code == COMPONENT_REF
1580           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (lhs, 1)))
1581         {
1582           if (TREE_CONSTANT (rhs))
1583             rhs = widen_bitfield (rhs, TREE_OPERAND (lhs, 1), lhs);
1584           else
1585             rhs = NULL;
1586
1587           /* If the value overflowed, then we can not use this equivalence.  */
1588           if (rhs && ! is_gimple_min_invariant (rhs))
1589             rhs = NULL;
1590         }
1591
1592       if (rhs)
1593         {
1594           /* Build a new statement with the RHS and LHS exchanged.  */
1595           new = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (stmt), rhs, lhs);
1596
1597           create_ssa_artficial_load_stmt (new, stmt);
1598
1599           /* Finally enter the statement into the available expression
1600              table.  */
1601           lookup_avail_expr (new, true);
1602         }
1603     }
1604 }
1605
1606 /* Replace *OP_P in STMT with any known equivalent value for *OP_P from
1607    CONST_AND_COPIES.  */
1608
1609 static bool
1610 cprop_operand (tree stmt, use_operand_p op_p)
1611 {
1612   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
1613   tree val;
1614   tree op = USE_FROM_PTR (op_p);
1615
1616   /* If the operand has a known constant value or it is known to be a
1617      copy of some other variable, use the value or copy stored in
1618      CONST_AND_COPIES.  */
1619   val = SSA_NAME_VALUE (op);
1620   if (val && val != op && TREE_CODE (val) != VALUE_HANDLE)
1621     {
1622       tree op_type, val_type;
1623
1624       /* Do not change the base variable in the virtual operand
1625          tables.  That would make it impossible to reconstruct
1626          the renamed virtual operand if we later modify this
1627          statement.  Also only allow the new value to be an SSA_NAME
1628          for propagation into virtual operands.  */
1629       if (!is_gimple_reg (op)
1630           && (TREE_CODE (val) != SSA_NAME
1631               || is_gimple_reg (val)
1632               || get_virtual_var (val) != get_virtual_var (op)))
1633         return false;
1634
1635       /* Do not replace hard register operands in asm statements.  */
1636       if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
1637           && !may_propagate_copy_into_asm (op))
1638         return false;
1639
1640       /* Get the toplevel type of each operand.  */
1641       op_type = TREE_TYPE (op);
1642       val_type = TREE_TYPE (val);
1643
1644       /* While both types are pointers, get the type of the object
1645          pointed to.  */
1646       while (POINTER_TYPE_P (op_type) && POINTER_TYPE_P (val_type))
1647         {
1648           op_type = TREE_TYPE (op_type);
1649           val_type = TREE_TYPE (val_type);
1650         }
1651
1652       /* Make sure underlying types match before propagating a constant by
1653          converting the constant to the proper type.  Note that convert may
1654          return a non-gimple expression, in which case we ignore this
1655          propagation opportunity.  */
1656       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
1657         {
1658           if (!lang_hooks.types_compatible_p (op_type, val_type))
1659             {
1660               val = fold_convert (TREE_TYPE (op), val);
1661               if (!is_gimple_min_invariant (val))
1662                 return false;
1663             }
1664         }
1665
1666       /* Certain operands are not allowed to be copy propagated due
1667          to their interaction with exception handling and some GCC
1668          extensions.  */
1669       else if (!may_propagate_copy (op, val))
1670         return false;
1671       
1672       /* Do not propagate copies if the propagated value is at a deeper loop
1673          depth than the propagatee.  Otherwise, this may move loop variant
1674          variables outside of their loops and prevent coalescing
1675          opportunities.  If the value was loop invariant, it will be hoisted
1676          by LICM and exposed for copy propagation.  */
1677       if (loop_depth_of_name (val) > loop_depth_of_name (op))
1678         return false;
1679
1680       /* Dump details.  */
1681       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1682         {
1683           fprintf (dump_file, "  Replaced '");
1684           print_generic_expr (dump_file, op, dump_flags);
1685           fprintf (dump_file, "' with %s '",
1686                    (TREE_CODE (val) != SSA_NAME ? "constant" : "variable"));
1687           print_generic_expr (dump_file, val, dump_flags);
1688           fprintf (dump_file, "'\n");
1689         }
1690
1691       /* If VAL is an ADDR_EXPR or a constant of pointer type, note
1692          that we may have exposed a new symbol for SSA renaming.  */
1693       if (TREE_CODE (val) == ADDR_EXPR
1694           || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
1695               && is_gimple_min_invariant (val)))
1696         may_have_exposed_new_symbols = true;
1697
1698       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
1699         opt_stats.num_const_prop++;
1700       else
1701         opt_stats.num_copy_prop++;
1702
1703       propagate_value (op_p, val);
1704
1705       /* And note that we modified this statement.  This is now
1706          safe, even if we changed virtual operands since we will
1707          rescan the statement and rewrite its operands again.  */
1708       mark_stmt_modified (stmt);
1709     }
1710   return may_have_exposed_new_symbols;
1711 }
1712
1713 /* CONST_AND_COPIES is a table which maps an SSA_NAME to the current
1714    known value for that SSA_NAME (or NULL if no value is known).  
1715
1716    Propagate values from CONST_AND_COPIES into the uses, vuses and
1717    v_may_def_ops of STMT.  */
1718
1719 static bool
1720 cprop_into_stmt (tree stmt)
1721 {
1722   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
1723   use_operand_p op_p;
1724   ssa_op_iter iter;
1725
1726   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (op_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
1727     {
1728       if (TREE_CODE (USE_FROM_PTR (op_p)) == SSA_NAME)
1729         may_have_exposed_new_symbols |= cprop_operand (stmt, op_p);
1730     }
1731
1732   return may_have_exposed_new_symbols;
1733 }
1734
1735
1736 /* Optimize the statement pointed to by iterator SI.
1737    
1738    We try to perform some simplistic global redundancy elimination and
1739    constant propagation:
1740
1741    1- To detect global redundancy, we keep track of expressions that have
1742       been computed in this block and its dominators.  If we find that the
1743       same expression is computed more than once, we eliminate repeated
1744       computations by using the target of the first one.
1745
1746    2- Constant values and copy assignments.  This is used to do very
1747       simplistic constant and copy propagation.  When a constant or copy
1748       assignment is found, we map the value on the RHS of the assignment to
1749       the variable in the LHS in the CONST_AND_COPIES table.  */
1750
1751 static void
1752 optimize_stmt (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1753                basic_block bb, block_stmt_iterator si)
1754 {
1755   stmt_ann_t ann;
1756   tree stmt, old_stmt;
1757   bool may_optimize_p;
1758   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
1759
1760   old_stmt = stmt = bsi_stmt (si);
1761   
1762   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1763     canonicalize_comparison (stmt);
1764   
1765   update_stmt_if_modified (stmt);
1766   ann = stmt_ann (stmt);
1767   opt_stats.num_stmts++;
1768   may_have_exposed_new_symbols = false;
1769
1770   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1771     {
1772       fprintf (dump_file, "Optimizing statement ");
1773       print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
1774     }
1775
1776   /* Const/copy propagate into USES, VUSES and the RHS of V_MAY_DEFs.  */
1777   may_have_exposed_new_symbols = cprop_into_stmt (stmt);
1778
1779   /* If the statement has been modified with constant replacements,
1780      fold its RHS before checking for redundant computations.  */
1781   if (ann->modified)
1782     {
1783       tree rhs;
1784
1785       /* Try to fold the statement making sure that STMT is kept
1786          up to date.  */
1787       if (fold_stmt (bsi_stmt_ptr (si)))
1788         {
1789           stmt = bsi_stmt (si);
1790           ann = stmt_ann (stmt);
1791
1792           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1793             {
1794               fprintf (dump_file, "  Folded to: ");
1795               print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
1796             }
1797         }
1798
1799       rhs = get_rhs (stmt);
1800       if (rhs && TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1801         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1802
1803       /* Constant/copy propagation above may change the set of 
1804          virtual operands associated with this statement.  Folding
1805          may remove the need for some virtual operands.
1806
1807          Indicate we will need to rescan and rewrite the statement.  */
1808       may_have_exposed_new_symbols = true;
1809     }
1810
1811   /* Check for redundant computations.  Do this optimization only
1812      for assignments that have no volatile ops and conditionals.  */
1813   may_optimize_p = (!ann->has_volatile_ops
1814                     && ((TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
1815                          && TREE_OPERAND (stmt, 0)
1816                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR
1817                          && ! (TREE_SIDE_EFFECTS
1818                                (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (stmt, 0), 1))))
1819                         || (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
1820                             && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (stmt, 1)))
1821                         || TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
1822                         || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR));
1823
1824   if (may_optimize_p)
1825     may_have_exposed_new_symbols |= eliminate_redundant_computations (stmt);
1826
1827   /* Record any additional equivalences created by this statement.  */
1828   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1829     record_equivalences_from_stmt (stmt,
1830                                    may_optimize_p,
1831                                    ann);
1832
1833   /* If STMT is a COND_EXPR and it was modified, then we may know
1834      where it goes.  If that is the case, then mark the CFG as altered.
1835
1836      This will cause us to later call remove_unreachable_blocks and
1837      cleanup_tree_cfg when it is safe to do so.  It is not safe to 
1838      clean things up here since removal of edges and such can trigger
1839      the removal of PHI nodes, which in turn can release SSA_NAMEs to
1840      the manager.
1841
1842      That's all fine and good, except that once SSA_NAMEs are released
1843      to the manager, we must not call create_ssa_name until all references
1844      to released SSA_NAMEs have been eliminated.
1845
1846      All references to the deleted SSA_NAMEs can not be eliminated until
1847      we remove unreachable blocks.
1848
1849      We can not remove unreachable blocks until after we have completed
1850      any queued jump threading.
1851
1852      We can not complete any queued jump threads until we have taken
1853      appropriate variables out of SSA form.  Taking variables out of
1854      SSA form can call create_ssa_name and thus we lose.
1855
1856      Ultimately I suspect we're going to need to change the interface
1857      into the SSA_NAME manager.  */
1858
1859   if (ann->modified)
1860     {
1861       tree val = NULL;
1862
1863       if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1864         val = COND_EXPR_COND (stmt);
1865       else if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1866         val = SWITCH_COND (stmt);
1867
1868       if (val && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && find_taken_edge (bb, val))
1869         cfg_altered = true;
1870
1871       /* If we simplified a statement in such a way as to be shown that it
1872          cannot trap, update the eh information and the cfg to match.  */
1873       if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1874         {
1875           bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb->index);
1876           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1877             fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
1878         }
1879     }
1880
1881   if (may_have_exposed_new_symbols)
1882     VEC_safe_push (tree, heap, stmts_to_rescan, bsi_stmt (si));
1883 }
1884
1885 /* Search for an existing instance of STMT in the AVAIL_EXPRS table.  If
1886    found, return its LHS. Otherwise insert STMT in the table and return
1887    NULL_TREE.
1888
1889    Also, when an expression is first inserted in the AVAIL_EXPRS table, it
1890    is also added to the stack pointed to by BLOCK_AVAIL_EXPRS_P, so that they
1891    can be removed when we finish processing this block and its children.
1892
1893    NOTE: This function assumes that STMT is a MODIFY_EXPR node that
1894    contains no CALL_EXPR on its RHS and makes no volatile nor
1895    aliased references.  */
1896
1897 static tree
1898 lookup_avail_expr (tree stmt, bool insert)
1899 {
1900   void **slot;
1901   tree lhs;
1902   tree temp;
1903   struct expr_hash_elt *element = XNEW (struct expr_hash_elt);
1904
1905   lhs = TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR ? TREE_OPERAND (stmt, 0) : NULL;
1906
1907   initialize_hash_element (stmt, lhs, element);
1908
1909   /* Don't bother remembering constant assignments and copy operations.
1910      Constants and copy operations are handled by the constant/copy propagator
1911      in optimize_stmt.  */
1912   if (TREE_CODE (element->rhs) == SSA_NAME
1913       || is_gimple_min_invariant (element->rhs))
1914     {
1915       free (element);
1916       return NULL_TREE;
1917     }
1918
1919   /* Finally try to find the expression in the main expression hash table.  */
1920   slot = htab_find_slot_with_hash (avail_exprs, element, element->hash,
1921                                    (insert ? INSERT : NO_INSERT));
1922   if (slot == NULL)
1923     {
1924       free (element);
1925       return NULL_TREE;
1926     }
1927
1928   if (*slot == NULL)
1929     {
1930       *slot = (void *) element;
1931       VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack,
1932                      stmt ? stmt : element->rhs);
1933       return NULL_TREE;
1934     }
1935
1936   /* Extract the LHS of the assignment so that it can be used as the current
1937      definition of another variable.  */
1938   lhs = ((struct expr_hash_elt *)*slot)->lhs;
1939
1940   /* See if the LHS appears in the CONST_AND_COPIES table.  If it does, then
1941      use the value from the const_and_copies table.  */
1942   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1943     {
1944       temp = SSA_NAME_VALUE (lhs);
1945       if (temp && TREE_CODE (temp) != VALUE_HANDLE)
1946         lhs = temp;
1947     }
1948
1949   free (element);
1950   return lhs;
1951 }
1952
1953 /* Hashing and equality functions for AVAIL_EXPRS.  The table stores
1954    MODIFY_EXPR statements.  We compute a value number for expressions using
1955    the code of the expression and the SSA numbers of its operands.  */
1956
1957 static hashval_t
1958 avail_expr_hash (const void *p)
1959 {
1960   tree stmt = ((struct expr_hash_elt *)p)->stmt;
1961   tree rhs = ((struct expr_hash_elt *)p)->rhs;
1962   tree vuse;
1963   ssa_op_iter iter;
1964   hashval_t val = 0;
1965
1966   /* iterative_hash_expr knows how to deal with any expression and
1967      deals with commutative operators as well, so just use it instead
1968      of duplicating such complexities here.  */
1969   val = iterative_hash_expr (rhs, val);
1970
1971   /* If the hash table entry is not associated with a statement, then we
1972      can just hash the expression and not worry about virtual operands
1973      and such.  */
1974   if (!stmt || !stmt_ann (stmt))
1975     return val;
1976
1977   /* Add the SSA version numbers of every vuse operand.  This is important
1978      because compound variables like arrays are not renamed in the
1979      operands.  Rather, the rename is done on the virtual variable
1980      representing all the elements of the array.  */
1981   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vuse, stmt, iter, SSA_OP_VUSE)
1982     val = iterative_hash_expr (vuse, val);
1983
1984   return val;
1985 }
1986
1987 static hashval_t
1988 real_avail_expr_hash (const void *p)
1989 {
1990   return ((const struct expr_hash_elt *)p)->hash;
1991 }
1992
1993 static int
1994 avail_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
1995 {
1996   tree stmt1 = ((struct expr_hash_elt *)p1)->stmt;
1997   tree rhs1 = ((struct expr_hash_elt *)p1)->rhs;
1998   tree stmt2 = ((struct expr_hash_elt *)p2)->stmt;
1999   tree rhs2 = ((struct expr_hash_elt *)p2)->rhs;
2000
2001   /* If they are the same physical expression, return true.  */
2002   if (rhs1 == rhs2 && stmt1 == stmt2)
2003     return true;
2004
2005   /* If their codes are not equal, then quit now.  */
2006   if (TREE_CODE (rhs1) != TREE_CODE (rhs2))
2007     return false;
2008
2009   /* In case of a collision, both RHS have to be identical and have the
2010      same VUSE operands.  */
2011   if ((TREE_TYPE (rhs1) == TREE_TYPE (rhs2)
2012        || lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs1), TREE_TYPE (rhs2)))
2013       && operand_equal_p (rhs1, rhs2, OEP_PURE_SAME))
2014     {
2015       bool ret = compare_ssa_operands_equal (stmt1, stmt2, SSA_OP_VUSE);
2016       gcc_assert (!ret || ((struct expr_hash_elt *)p1)->hash
2017                   == ((struct expr_hash_elt *)p2)->hash);
2018       return ret;
2019     }
2020
2021   return false;
2022 }
2023
2024 /* PHI-ONLY copy and constant propagation.  This pass is meant to clean
2025    up degenerate PHIs created by or exposed by jump threading.  */
2026
2027 /* Given PHI, return its RHS if the PHI is a degenerate, otherwise return
2028    NULL.  */
2029
2030 static tree
2031 degenerate_phi_result (tree phi)
2032 {
2033   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
2034   tree val = NULL;
2035   int i;
2036
2037   /* Ignoring arguments which are the same as LHS, if all the remaining
2038      arguments are the same, then the PHI is a degenerate and has the
2039      value of that common argument.  */
2040   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
2041     {
2042       tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
2043
2044       if (arg == lhs)
2045         continue;
2046       else if (!val)
2047         val = arg;
2048       else if (!operand_equal_p (arg, val, 0))
2049         break;
2050     }
2051   return (i == PHI_NUM_ARGS (phi) ? val : NULL);
2052 }
2053
2054 /* Given a tree node T, which is either a PHI_NODE or MODIFY_EXPR,
2055    remove it from the IL.  */
2056
2057 static void
2058 remove_stmt_or_phi (tree t)
2059 {
2060   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2061     remove_phi_node (t, NULL);
2062   else
2063     {
2064       block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (t);
2065       bsi_remove (&bsi, true);
2066     }
2067 }
2068
2069 /* Given a tree node T, which is either a PHI_NODE or MODIFY_EXPR,
2070    return the "rhs" of the node, in the case of a non-degenerate
2071    PHI, NULL is returned.  */
2072
2073 static tree
2074 get_rhs_or_phi_arg (tree t)
2075 {
2076   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2077     return degenerate_phi_result (t);
2078   else if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR)
2079     return TREE_OPERAND (t, 1);
2080   gcc_unreachable ();
2081 }
2082
2083
2084 /* Given a tree node T, which is either a PHI_NODE or a MODIFY_EXPR,
2085    return the "lhs" of the node.  */
2086
2087 static tree
2088 get_lhs_or_phi_result (tree t)
2089 {
2090   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2091     return PHI_RESULT (t);
2092   else if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR)
2093     return TREE_OPERAND (t, 0);
2094   gcc_unreachable ();
2095 }
2096
2097 /* Propagate RHS into all uses of LHS (when possible).
2098
2099    RHS and LHS are derived from STMT, which is passed in solely so
2100    that we can remove it if propagation is successful.
2101
2102    When propagating into a PHI node or into a statement which turns
2103    into a trivial copy or constant initialization, set the
2104    appropriate bit in INTERESTING_NAMEs so that we will visit those
2105    nodes as well in an effort to pick up secondary optimization
2106    opportunities.  */
2107
2108 static void 
2109 propagate_rhs_into_lhs (tree stmt, tree lhs, tree rhs, bitmap interesting_names)
2110 {
2111   /* First verify that propagation is valid and isn't going to move a
2112      loop variant variable outside its loop.  */
2113   if (! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs)
2114       && (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME
2115           || ! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs))
2116       && may_propagate_copy (lhs, rhs)
2117       && loop_depth_of_name (lhs) >= loop_depth_of_name (rhs))
2118     {
2119       use_operand_p use_p;
2120       imm_use_iterator iter;
2121       bool all = true;
2122
2123       /* Dump details.  */
2124       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2125         {
2126           fprintf (dump_file, "  Replacing '");
2127           print_generic_expr (dump_file, lhs, dump_flags);
2128           fprintf (dump_file, "' with %s '",
2129                    (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME ? "constant" : "variable"));
2130                    print_generic_expr (dump_file, rhs, dump_flags);
2131           fprintf (dump_file, "'\n");
2132         }
2133
2134       /* Walk over every use of LHS and try to replace the use with RHS. 
2135          At this point the only reason why such a propagation would not
2136          be successful would be if the use occurs in an ASM_EXPR.  */
2137     repeat:
2138       FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, iter, lhs)
2139         {
2140           tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
2141         
2142           /* It's not always safe to propagate into an ASM_EXPR.  */
2143           if (TREE_CODE (use_stmt) == ASM_EXPR
2144               && ! may_propagate_copy_into_asm (lhs))
2145             {
2146               all = false;
2147               continue;
2148             }
2149
2150           /* Dump details.  */
2151           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2152             {
2153               fprintf (dump_file, "    Original statement:");
2154               print_generic_expr (dump_file, use_stmt, dump_flags);
2155               fprintf (dump_file, "\n");
2156             }
2157
2158           /* Propagate the RHS into this use of the LHS.  */
2159           propagate_value (use_p, rhs);
2160
2161           /* Special cases to avoid useless calls into the folding
2162              routines, operand scanning, etc.
2163
2164              First, propagation into a PHI may cause the PHI to become
2165              a degenerate, so mark the PHI as interesting.  No other
2166              actions are necessary.
2167
2168              Second, if we're propagating a virtual operand and the
2169              propagation does not change the underlying _DECL node for
2170              the virtual operand, then no further actions are necessary.  */
2171           if (TREE_CODE (use_stmt) == PHI_NODE
2172               || (! is_gimple_reg (lhs)
2173                   && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
2174                   && SSA_NAME_VAR (lhs) == SSA_NAME_VAR (rhs)))
2175             {
2176               /* Dump details.  */
2177               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2178                 {
2179                   fprintf (dump_file, "    Updated statement:");
2180                   print_generic_expr (dump_file, use_stmt, dump_flags);
2181                   fprintf (dump_file, "\n");
2182                 }
2183
2184               /* Propagation into a PHI may expose new degenerate PHIs,
2185                  so mark the result of the PHI as interesting.  */
2186               if (TREE_CODE (use_stmt) == PHI_NODE)
2187                 {
2188                   tree result = get_lhs_or_phi_result (use_stmt);
2189                   bitmap_set_bit (interesting_names, SSA_NAME_VERSION (result));
2190                 }
2191               continue;
2192             }
2193
2194           /* From this point onward we are propagating into a 
2195              real statement.  Folding may (or may not) be possible,
2196              we may expose new operands, expose dead EH edges,
2197              etc.  */
2198           fold_stmt_inplace (use_stmt);
2199
2200           /* Sometimes propagation can expose new operands to the
2201              renamer.  Note this will call update_stmt at the 
2202              appropriate time.  */
2203           mark_new_vars_to_rename (use_stmt);
2204
2205           /* Dump details.  */
2206           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2207             {
2208               fprintf (dump_file, "    Updated statement:");
2209               print_generic_expr (dump_file, use_stmt, dump_flags);
2210               fprintf (dump_file, "\n");
2211             }
2212
2213           /* If we replaced a variable index with a constant, then
2214              we would need to update the invariant flag for ADDR_EXPRs.  */
2215           if (TREE_CODE (use_stmt) == MODIFY_EXPR
2216               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (use_stmt, 1)) == ADDR_EXPR)
2217             recompute_tree_invariant_for_addr_expr (TREE_OPERAND (use_stmt, 1));
2218
2219           /* If we cleaned up EH information from the statement,
2220              mark its containing block as needing EH cleanups.  */
2221           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (use_stmt, use_stmt))
2222             {
2223               bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb_for_stmt (use_stmt)->index);
2224               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2225                 fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
2226             }
2227
2228           /* Propagation may expose new trivial copy/constant propagation
2229              opportunities.  */
2230           if (TREE_CODE (use_stmt) == MODIFY_EXPR
2231               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (use_stmt, 0)) == SSA_NAME
2232               && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (use_stmt, 1)) == SSA_NAME
2233                   || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (use_stmt, 1))))
2234             {
2235               tree result = get_lhs_or_phi_result (use_stmt);
2236               bitmap_set_bit (interesting_names, SSA_NAME_VERSION (result));
2237             }
2238
2239           /* Propagation into these nodes may make certain edges in
2240              the CFG unexecutable.  We want to identify them as PHI nodes
2241              at the destination of those unexecutable edges may become
2242              degenerates.  */
2243           else if (TREE_CODE (use_stmt) == COND_EXPR
2244                    || TREE_CODE (use_stmt) == SWITCH_EXPR
2245                    || TREE_CODE (use_stmt) == GOTO_EXPR)
2246             {
2247               tree val;
2248
2249               if (TREE_CODE (use_stmt) == COND_EXPR)
2250                 val = COND_EXPR_COND (use_stmt);
2251               else if (TREE_CODE (use_stmt) == SWITCH_EXPR)
2252                 val = SWITCH_COND (use_stmt);
2253               else
2254                 val = GOTO_DESTINATION  (use_stmt);
2255
2256               if (is_gimple_min_invariant (val))
2257                 {
2258                   basic_block bb = bb_for_stmt (use_stmt);
2259                   edge te = find_taken_edge (bb, val);
2260                   edge_iterator ei;
2261                   edge e;
2262                   block_stmt_iterator bsi;
2263
2264                   /* Remove all outgoing edges except TE.  */
2265                   for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei));)
2266                     {
2267                       if (e != te)
2268                         {
2269                           tree phi;
2270
2271                           /* Mark all the PHI nodes at the destination of
2272                              the unexecutable edge as interesting.  */
2273                           for (phi = phi_nodes (e->dest);
2274                                phi;
2275                                phi = PHI_CHAIN (phi))
2276                             {
2277                               tree result = PHI_RESULT (phi);
2278                               int version = SSA_NAME_VERSION (result);
2279
2280                               bitmap_set_bit (interesting_names, version);
2281                             }
2282
2283                           te->probability += e->probability;
2284
2285                           te->count += e->count;
2286                           remove_edge (e);
2287                           cfg_altered = 1;
2288                         }
2289                       else
2290                         ei_next (&ei);
2291                     }
2292
2293                   bsi = bsi_last (bb_for_stmt (use_stmt));
2294                   bsi_remove (&bsi, true);
2295
2296                   /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
2297                   te->flags &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE);
2298                   te->flags &= ~EDGE_ABNORMAL;
2299                   te->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2300                   if (te->probability > REG_BR_PROB_BASE)
2301                     te->probability = REG_BR_PROB_BASE;
2302                 }
2303             }
2304         }
2305
2306       /* Due to a bug in the immediate use iterator code, we can
2307          miss visiting uses in some cases when there is more than
2308          one use in a statement.  Missing a use can cause a multitude
2309          of problems if we expected to eliminate all uses and remove
2310          the defining statement.
2311
2312          Until Andrew can fix the iterator, this hack will detect
2313          the cases which cause us problems.  Namely if ALL is set
2314          and we still have some immediate uses, then we must have
2315          skipped one or more in the loop above.  So just re-execute
2316          the loop.
2317
2318          The maximum number of times we can re-execute the loop is
2319          bounded by the maximum number of times a given SSA_NAME
2320          appears in a single statement.  */
2321       if (all && !has_zero_uses (lhs))
2322         goto repeat;
2323
2324       /* If we were able to propagate away all uses of LHS, then
2325          we can remove STMT.  */
2326       if (all)
2327         remove_stmt_or_phi (stmt);
2328     }
2329 }
2330
2331 /* T is either a PHI node (potentially a degenerate PHI node) or
2332    a statement that is a trivial copy or constant initialization.
2333
2334    Attempt to eliminate T by propagating its RHS into all uses of
2335    its LHS.  This may in turn set new bits in INTERESTING_NAMES
2336    for nodes we want to revisit later.
2337
2338    All exit paths should clear INTERESTING_NAMES for the result
2339    of T.  */
2340
2341 static void
2342 eliminate_const_or_copy (tree t, bitmap interesting_names)
2343 {
2344   tree lhs = get_lhs_or_phi_result (t);
2345   tree rhs;
2346   int version = SSA_NAME_VERSION (lhs);
2347
2348   /* If the LHS of this statement or PHI has no uses, then we can
2349      just eliminate it.  This can occur if, for example, the PHI
2350      was created by block duplication due to threading and its only
2351      use was in the conditional at the end of the block which was
2352      deleted.  */
2353   if (has_zero_uses (lhs))
2354     {
2355       bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
2356       remove_stmt_or_phi (t);
2357       return;
2358     }
2359
2360   /* Get the RHS of the assignment or PHI node if the PHI is a
2361      degenerate.  */
2362   rhs = get_rhs_or_phi_arg (t);
2363   if (!rhs)
2364     {
2365       bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
2366       return;
2367     }
2368
2369   propagate_rhs_into_lhs (t, lhs, rhs, interesting_names);
2370
2371   /* Note that T may well have been deleted by now, so do
2372      not access it, instead use the saved version # to clear
2373      T's entry in the worklist.  */
2374   bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
2375 }
2376
2377 /* The first phase in degenerate PHI elimination.
2378
2379    Eliminate the degenerate PHIs in BB, then recurse on the
2380    dominator children of BB.  */
2381
2382 static void
2383 eliminate_degenerate_phis_1 (basic_block bb, bitmap interesting_names)
2384 {
2385   tree phi, next;
2386   basic_block son;
2387
2388   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = next)
2389     {
2390       next = PHI_CHAIN (phi);
2391       eliminate_const_or_copy (phi, interesting_names);
2392     }
2393
2394   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
2395   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2396        son;
2397        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2398     eliminate_degenerate_phis_1 (son, interesting_names);
2399 }
2400
2401
2402 /* A very simple pass to eliminate degenerate PHI nodes from the
2403    IL.  This is meant to be fast enough to be able to be run several
2404    times in the optimization pipeline.
2405
2406    Certain optimizations, particularly those which duplicate blocks
2407    or remove edges from the CFG can create or expose PHIs which are
2408    trivial copies or constant initializations.
2409
2410    While we could pick up these optimizations in DOM or with the
2411    combination of copy-prop and CCP, those solutions are far too
2412    heavy-weight for our needs.
2413
2414    This implementation has two phases so that we can efficiently
2415    eliminate the first order degenerate PHIs and second order
2416    degenerate PHIs.
2417
2418    The first phase performs a dominator walk to identify and eliminate
2419    the vast majority of the degenerate PHIs.  When a degenerate PHI
2420    is identified and eliminated any affected statements or PHIs
2421    are put on a worklist.
2422
2423    The second phase eliminates degenerate PHIs and trivial copies
2424    or constant initializations using the worklist.  This is how we
2425    pick up the secondary optimization opportunities with minimal
2426    cost.  */
2427
2428 static unsigned int
2429 eliminate_degenerate_phis (void)
2430 {
2431   bitmap interesting_names;
2432
2433   /* Bitmap of blocks which need EH information updated.  We can not
2434      update it on-the-fly as doing so invalidates the dominator tree.  */
2435   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
2436
2437   /* INTERESTING_NAMES is effectively our worklist, indexed by
2438      SSA_NAME_VERSION.
2439
2440      A set bit indicates that the statement or PHI node which
2441      defines the SSA_NAME should be (re)examined to determine if
2442      it has become a degenerate PHI or trival const/copy propagation
2443      opportunity. 
2444
2445      Experiments have show we generally get better compilation
2446      time behavior with bitmaps rather than sbitmaps.  */
2447   interesting_names = BITMAP_ALLOC (NULL);
2448
2449   /* First phase.  Eliminate degenerate PHIs via a dominator
2450      walk of the CFG.
2451
2452      Experiments have indicated that we generally get better
2453      compile-time behavior by visiting blocks in the first
2454      phase in dominator order.  Presumably this is because walking
2455      in dominator order leaves fewer PHIs for later examination
2456      by the worklist phase.  */
2457   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2458   eliminate_degenerate_phis_1 (ENTRY_BLOCK_PTR, interesting_names);
2459
2460   /* Second phase.  Eliminate second order degenerate PHIs as well
2461      as trivial copies or constant initializations identified by
2462      the first phase or this phase.  Basically we keep iterating
2463      until our set of INTERESTING_NAMEs is empty.   */
2464   while (!bitmap_empty_p (interesting_names))
2465     {
2466       unsigned int i;
2467       bitmap_iterator bi;
2468
2469       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (interesting_names, 0, i, bi)
2470         {
2471           tree name = ssa_name (i);
2472
2473           /* Ignore SSA_NAMEs that have been released because
2474              their defining statement was deleted (unreachable).  */
2475           if (name)
2476             eliminate_const_or_copy (SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i)),
2477                                      interesting_names);
2478         }
2479     }
2480
2481   /* Propagation of const and copies may make some EH edges dead.  Purge
2482      such edges from the CFG as needed.  */
2483   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
2484     {
2485       cfg_altered |= tree_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
2486       BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
2487     }
2488
2489   BITMAP_FREE (interesting_names);
2490   if (cfg_altered)
2491     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2492   return 0;
2493 }
2494
2495 struct tree_opt_pass pass_phi_only_cprop =
2496 {
2497   "phicprop",                           /* name */
2498   gate_dominator,                       /* gate */
2499   eliminate_degenerate_phis,            /* execute */
2500   NULL,                                 /* sub */
2501   NULL,                                 /* next */
2502   0,                                    /* static_pass_number */
2503   TV_TREE_PHI_CPROP,                    /* tv_id */
2504   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2505   0,                                    /* properties_provided */
2506   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
2507   0,                                    /* todo_flags_start */
2508   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func 
2509     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
2510     | TODO_verify_stmts | TODO_update_smt_usage
2511     | TODO_update_ssa, /* todo_flags_finish */
2512   0                                     /* letter */
2513 };