OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-dom.c
1 /* SSA Dominator optimizations for trees
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "ggc.h"
31 #include "basic-block.h"
32 #include "cfgloop.h"
33 #include "output.h"
34 #include "expr.h"
35 #include "function.h"
36 #include "diagnostic.h"
37 #include "timevar.h"
38 #include "tree-dump.h"
39 #include "tree-flow.h"
40 #include "domwalk.h"
41 #include "real.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "tree-ssa-propagate.h"
44 #include "langhooks.h"
45 #include "params.h"
46
47 /* This file implements optimizations on the dominator tree.  */
48
49
50 /* Structure for recording edge equivalences as well as any pending
51    edge redirections during the dominator optimizer.
52
53    Computing and storing the edge equivalences instead of creating
54    them on-demand can save significant amounts of time, particularly
55    for pathological cases involving switch statements.  
56
57    These structures live for a single iteration of the dominator
58    optimizer in the edge's AUX field.  At the end of an iteration we
59    free each of these structures and update the AUX field to point
60    to any requested redirection target (the code for updating the
61    CFG and SSA graph for edge redirection expects redirection edge
62    targets to be in the AUX field for each edge.  */
63
64 struct edge_info
65 {
66   /* If this edge creates a simple equivalence, the LHS and RHS of
67      the equivalence will be stored here.  */
68   tree lhs;
69   tree rhs;
70
71   /* Traversing an edge may also indicate one or more particular conditions
72      are true or false.  The number of recorded conditions can vary, but
73      can be determined by the condition's code.  So we have an array
74      and its maximum index rather than use a varray.  */
75   tree *cond_equivalences;
76   unsigned int max_cond_equivalences;
77 };
78
79
80 /* Hash table with expressions made available during the renaming process.
81    When an assignment of the form X_i = EXPR is found, the statement is
82    stored in this table.  If the same expression EXPR is later found on the
83    RHS of another statement, it is replaced with X_i (thus performing
84    global redundancy elimination).  Similarly as we pass through conditionals
85    we record the conditional itself as having either a true or false value
86    in this table.  */
87 static htab_t avail_exprs;
88
89 /* Stack of available expressions in AVAIL_EXPRs.  Each block pushes any
90    expressions it enters into the hash table along with a marker entry
91    (null).  When we finish processing the block, we pop off entries and
92    remove the expressions from the global hash table until we hit the
93    marker.  */
94 static VEC(tree,heap) *avail_exprs_stack;
95
96 /* Stack of statements we need to rescan during finalization for newly
97    exposed variables.
98
99    Statement rescanning must occur after the current block's available
100    expressions are removed from AVAIL_EXPRS.  Else we may change the
101    hash code for an expression and be unable to find/remove it from
102    AVAIL_EXPRS.  */
103 typedef tree *tree_p;
104 DEF_VEC_P(tree_p);
105 DEF_VEC_ALLOC_P(tree_p,heap);
106
107 static VEC(tree_p,heap) *stmts_to_rescan;
108
109 /* Structure for entries in the expression hash table.
110
111    This requires more memory for the hash table entries, but allows us
112    to avoid creating silly tree nodes and annotations for conditionals,
113    eliminates 2 global hash tables and two block local varrays.
114    
115    It also allows us to reduce the number of hash table lookups we
116    have to perform in lookup_avail_expr and finally it allows us to
117    significantly reduce the number of calls into the hashing routine
118    itself.  */
119
120 struct expr_hash_elt
121 {
122   /* The value (lhs) of this expression.  */
123   tree lhs;
124
125   /* The expression (rhs) we want to record.  */
126   tree rhs;
127
128   /* The stmt pointer if this element corresponds to a statement.  */
129   tree stmt;
130
131   /* The hash value for RHS/ann.  */
132   hashval_t hash;
133 };
134
135 /* Stack of dest,src pairs that need to be restored during finalization.
136
137    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
138    restored during finalization of this block.  */
139 static VEC(tree,heap) *const_and_copies_stack;
140
141 /* Track whether or not we have changed the control flow graph.  */
142 static bool cfg_altered;
143
144 /* Bitmap of blocks that have had EH statements cleaned.  We should
145    remove their dead edges eventually.  */
146 static bitmap need_eh_cleanup;
147
148 /* Statistics for dominator optimizations.  */
149 struct opt_stats_d
150 {
151   long num_stmts;
152   long num_exprs_considered;
153   long num_re;
154   long num_const_prop;
155   long num_copy_prop;
156 };
157
158 static struct opt_stats_d opt_stats;
159
160 struct eq_expr_value
161 {
162   tree src;
163   tree dst;
164 };
165
166 /* Local functions.  */
167 static void optimize_stmt (struct dom_walk_data *, 
168                            basic_block bb,
169                            block_stmt_iterator);
170 static tree lookup_avail_expr (tree, bool);
171 static hashval_t avail_expr_hash (const void *);
172 static hashval_t real_avail_expr_hash (const void *);
173 static int avail_expr_eq (const void *, const void *);
174 static void htab_statistics (FILE *, htab_t);
175 static void record_cond (tree, tree);
176 static void record_const_or_copy (tree, tree);
177 static void record_equality (tree, tree);
178 static void record_equivalences_from_phis (basic_block);
179 static void record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block);
180 static bool eliminate_redundant_computations (tree);
181 static void record_equivalences_from_stmt (tree, int, stmt_ann_t);
182 static void dom_thread_across_edge (struct dom_walk_data *, edge);
183 static void dom_opt_finalize_block (struct dom_walk_data *, basic_block);
184 static void dom_opt_initialize_block (struct dom_walk_data *, basic_block);
185 static void propagate_to_outgoing_edges (struct dom_walk_data *, basic_block);
186 static void remove_local_expressions_from_table (void);
187 static void restore_vars_to_original_value (void);
188 static edge single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block);
189
190
191 /* Allocate an EDGE_INFO for edge E and attach it to E.
192    Return the new EDGE_INFO structure.  */
193
194 static struct edge_info *
195 allocate_edge_info (edge e)
196 {
197   struct edge_info *edge_info;
198
199   edge_info = XCNEW (struct edge_info);
200
201   e->aux = edge_info;
202   return edge_info;
203 }
204
205 /* Free all EDGE_INFO structures associated with edges in the CFG.
206    If a particular edge can be threaded, copy the redirection
207    target from the EDGE_INFO structure into the edge's AUX field
208    as required by code to update the CFG and SSA graph for
209    jump threading.  */
210
211 static void
212 free_all_edge_infos (void)
213 {
214   basic_block bb;
215   edge_iterator ei;
216   edge e;
217
218   FOR_EACH_BB (bb)
219     {
220       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
221         {
222          struct edge_info *edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
223
224           if (edge_info)
225             {
226               if (edge_info->cond_equivalences)
227                 free (edge_info->cond_equivalences);
228               free (edge_info);
229               e->aux = NULL;
230             }
231         }
232     }
233 }
234
235 /* Jump threading, redundancy elimination and const/copy propagation. 
236
237    This pass may expose new symbols that need to be renamed into SSA.  For
238    every new symbol exposed, its corresponding bit will be set in
239    VARS_TO_RENAME.  */
240
241 static unsigned int
242 tree_ssa_dominator_optimize (void)
243 {
244   struct dom_walk_data walk_data;
245   unsigned int i;
246
247   memset (&opt_stats, 0, sizeof (opt_stats));
248
249   /* Create our hash tables.  */
250   avail_exprs = htab_create (1024, real_avail_expr_hash, avail_expr_eq, free);
251   avail_exprs_stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
252   const_and_copies_stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
253   stmts_to_rescan = VEC_alloc (tree_p, heap, 20);
254   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
255
256   /* Setup callbacks for the generic dominator tree walker.  */
257   walk_data.walk_stmts_backward = false;
258   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
259   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
260   walk_data.before_dom_children_before_stmts = dom_opt_initialize_block;
261   walk_data.before_dom_children_walk_stmts = optimize_stmt;
262   walk_data.before_dom_children_after_stmts = propagate_to_outgoing_edges;
263   walk_data.after_dom_children_before_stmts = NULL;
264   walk_data.after_dom_children_walk_stmts = NULL;
265   walk_data.after_dom_children_after_stmts = dom_opt_finalize_block;
266   /* Right now we only attach a dummy COND_EXPR to the global data pointer.
267      When we attach more stuff we'll need to fill this out with a real
268      structure.  */
269   walk_data.global_data = NULL;
270   walk_data.block_local_data_size = 0;
271   walk_data.interesting_blocks = NULL;
272
273   /* Now initialize the dominator walker.  */
274   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
275
276   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
277   cfg_altered = false;
278
279   /* We need to know loop structures in order to avoid destroying them
280      in jump threading.  Note that we still can e.g. thread through loop
281      headers to an exit edge, or through loop header to the loop body, assuming
282      that we update the loop info.  */
283   loop_optimizer_init (LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES);
284
285   /* We need accurate information regarding back edges in the CFG
286      for jump threading; this may include back edges that are not part of
287      a single loop.  */
288   mark_dfs_back_edges ();
289       
290   /* Recursively walk the dominator tree optimizing statements.  */
291   walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
292
293   {
294     block_stmt_iterator bsi;
295     basic_block bb;
296     FOR_EACH_BB (bb)
297       {
298         for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
299           update_stmt_if_modified (bsi_stmt (bsi));
300       }
301   }
302
303   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
304      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
305      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
306      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
307      duplication and CFG manipulation.  */
308   update_ssa (TODO_update_ssa);
309
310   free_all_edge_infos ();
311
312   /* Thread jumps, creating duplicate blocks as needed.  */
313   cfg_altered |= thread_through_all_blocks (first_pass_instance);
314
315   if (cfg_altered)
316     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
317
318   /* Removal of statements may make some EH edges dead.  Purge
319      such edges from the CFG as needed.  */
320   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
321     {
322       unsigned i;
323       bitmap_iterator bi;
324
325       /* Jump threading may have created forwarder blocks from blocks
326          needing EH cleanup; the new successor of these blocks, which
327          has inherited from the original block, needs the cleanup.  */
328       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_eh_cleanup, 0, i, bi)
329         {
330           basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
331           if (single_succ_p (bb) == 1
332               && (single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_EH) == 0)
333             {
334               bitmap_clear_bit (need_eh_cleanup, i);
335               bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, single_succ (bb)->index);
336             }
337         }
338
339       tree_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
340       bitmap_zero (need_eh_cleanup);
341     }
342
343   /* Finally, remove everything except invariants in SSA_NAME_VALUE.
344
345      Long term we will be able to let everything in SSA_NAME_VALUE
346      persist.  However, for now, we know this is the safe thing to do.  */
347   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
348    {
349       tree name = ssa_name (i);
350       tree value;
351
352       if (!name)
353         continue;
354
355       value = SSA_NAME_VALUE (name);
356       if (value && !is_gimple_min_invariant (value))
357         SSA_NAME_VALUE (name) = NULL;
358     }
359
360   statistics_counter_event (cfun, "Redundant expressions eliminated",
361                             opt_stats.num_re);
362   statistics_counter_event (cfun, "Constants propagated",
363                             opt_stats.num_const_prop);
364   statistics_counter_event (cfun, "Copies propagated",
365                             opt_stats.num_copy_prop);
366
367   /* Debugging dumps.  */
368   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
369     dump_dominator_optimization_stats (dump_file);
370
371   loop_optimizer_finalize ();
372
373   /* Delete our main hashtable.  */
374   htab_delete (avail_exprs);
375
376   /* And finalize the dominator walker.  */
377   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
378
379   /* Free asserted bitmaps and stacks.  */
380   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
381   
382   VEC_free (tree, heap, avail_exprs_stack);
383   VEC_free (tree, heap, const_and_copies_stack);
384   VEC_free (tree_p, heap, stmts_to_rescan);
385   return 0;
386 }
387
388 static bool
389 gate_dominator (void)
390 {
391   return flag_tree_dom != 0;
392 }
393
394 struct gimple_opt_pass pass_dominator = 
395 {
396  {
397   GIMPLE_PASS,
398   "dom",                                /* name */
399   gate_dominator,                       /* gate */
400   tree_ssa_dominator_optimize,          /* execute */
401   NULL,                                 /* sub */
402   NULL,                                 /* next */
403   0,                                    /* static_pass_number */
404   TV_TREE_SSA_DOMINATOR_OPTS,           /* tv_id */
405   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
406   0,                                    /* properties_provided */
407   0,                                    /* properties_destroyed */
408   0,                                    /* todo_flags_start */
409   TODO_dump_func
410     | TODO_update_ssa
411     | TODO_cleanup_cfg
412     | TODO_verify_ssa                   /* todo_flags_finish */
413  }
414 };
415
416
417 /* Given a stmt CONDSTMT containing a COND_EXPR, canonicalize the
418    COND_EXPR into a canonical form.  */
419
420 static void
421 canonicalize_comparison (tree condstmt)
422 {
423   tree cond = COND_EXPR_COND (condstmt);
424   tree op0;
425   tree op1;
426   enum tree_code code = TREE_CODE (cond);
427
428   if (!COMPARISON_CLASS_P (cond))
429     return;
430
431   op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
432   op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
433
434   /* If it would be profitable to swap the operands, then do so to
435      canonicalize the statement, enabling better optimization.
436
437      By placing canonicalization of such expressions here we
438      transparently keep statements in canonical form, even
439      when the statement is modified.  */
440   if (tree_swap_operands_p (op0, op1, false))
441     {
442       /* For relationals we need to swap the operands
443          and change the code.  */
444       if (code == LT_EXPR
445           || code == GT_EXPR
446           || code == LE_EXPR
447           || code == GE_EXPR)
448         {
449           TREE_SET_CODE (cond, swap_tree_comparison (code));
450           swap_tree_operands (condstmt,
451                               &TREE_OPERAND (cond, 0),
452                               &TREE_OPERAND (cond, 1));
453           /* If one operand was in the operand cache, but the other is
454              not, because it is a constant, this is a case that the
455              internal updating code of swap_tree_operands can't handle
456              properly.  */
457           if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op0)) 
458               != TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op1)))
459             update_stmt (condstmt);
460         }
461     }
462 }
463
464 /* Initialize local stacks for this optimizer and record equivalences
465    upon entry to BB.  Equivalences can come from the edge traversed to
466    reach BB or they may come from PHI nodes at the start of BB.  */
467
468 static void
469 dom_opt_initialize_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
470                           basic_block bb)
471 {
472   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
473     fprintf (dump_file, "\n\nOptimizing block #%d\n\n", bb->index);
474
475   /* Push a marker on the stacks of local information so that we know how
476      far to unwind when we finalize this block.  */
477   VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, NULL_TREE);
478   VEC_safe_push (tree, heap, const_and_copies_stack, NULL_TREE);
479
480   record_equivalences_from_incoming_edge (bb);
481
482   /* PHI nodes can create equivalences too.  */
483   record_equivalences_from_phis (bb);
484 }
485
486 /* Given an expression EXPR (a relational expression or a statement), 
487    initialize the hash table element pointed to by ELEMENT.  */
488
489 static void
490 initialize_hash_element (tree expr, tree lhs, struct expr_hash_elt *element)
491 {
492   /* Hash table elements may be based on conditional expressions or statements.
493
494      For the former case, we have no annotation and we want to hash the
495      conditional expression.  In the latter case we have an annotation and
496      we want to record the expression the statement evaluates.  */
497   if (COMPARISON_CLASS_P (expr) || TREE_CODE (expr) == TRUTH_NOT_EXPR)
498     {
499       element->stmt = NULL;
500       element->rhs = expr;
501     }
502   else if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
503     {
504       element->stmt = expr;
505       element->rhs = COND_EXPR_COND (expr);
506     }
507   else if (TREE_CODE (expr) == SWITCH_EXPR)
508     {
509       element->stmt = expr;
510       element->rhs = SWITCH_COND (expr);
511     }
512   else if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (expr, 0))
513     {
514       element->stmt = expr;
515       element->rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (TREE_OPERAND (expr, 0), 1);
516     }
517   else if (TREE_CODE (expr) == GOTO_EXPR)
518     {
519       element->stmt = expr;
520       element->rhs = GOTO_DESTINATION (expr);
521     }
522   else
523     {
524       element->stmt = expr;
525       element->rhs = GENERIC_TREE_OPERAND (expr, 1);
526     }
527
528   element->lhs = lhs;
529   element->hash = avail_expr_hash (element);
530 }
531
532 /* Remove all the expressions in LOCALS from TABLE, stopping when there are
533    LIMIT entries left in LOCALs.  */
534
535 static void
536 remove_local_expressions_from_table (void)
537 {
538   /* Remove all the expressions made available in this block.  */
539   while (VEC_length (tree, avail_exprs_stack) > 0)
540     {
541       struct expr_hash_elt element;
542       tree expr = VEC_pop (tree, avail_exprs_stack);
543
544       if (expr == NULL_TREE)
545         break;
546
547       initialize_hash_element (expr, NULL, &element);
548       htab_remove_elt_with_hash (avail_exprs, &element, element.hash);
549     }
550 }
551
552 /* Use the source/dest pairs in CONST_AND_COPIES_STACK to restore
553    CONST_AND_COPIES to its original state, stopping when we hit a
554    NULL marker.  */
555
556 static void
557 restore_vars_to_original_value (void)
558 {
559   while (VEC_length (tree, const_and_copies_stack) > 0)
560     {
561       tree prev_value, dest;
562
563       dest = VEC_pop (tree, const_and_copies_stack);
564
565       if (dest == NULL)
566         break;
567
568       prev_value = VEC_pop (tree, const_and_copies_stack);
569       SSA_NAME_VALUE (dest) =  prev_value;
570     }
571 }
572
573 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump
574    threading code with a simple API for simplifying statements.  */
575 static tree
576 simplify_stmt_for_jump_threading (tree stmt, tree within_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
577 {
578   return lookup_avail_expr (stmt, false);
579 }
580
581 /* Wrapper for common code to attempt to thread an edge.  For example,
582    it handles lazily building the dummy condition and the bookkeeping
583    when jump threading is successful.  */
584
585 static void
586 dom_thread_across_edge (struct dom_walk_data *walk_data, edge e)
587 {
588   /* If we don't already have a dummy condition, build it now.  */
589   if (! walk_data->global_data)
590     {
591       tree dummy_cond = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
592                                 integer_zero_node, integer_zero_node);
593       dummy_cond = build3 (COND_EXPR, void_type_node, dummy_cond, NULL, NULL);
594       walk_data->global_data = dummy_cond;
595     }
596
597   thread_across_edge ((tree) walk_data->global_data, e, false,
598                       &const_and_copies_stack,
599                       simplify_stmt_for_jump_threading);
600 }
601
602 /* We have finished processing the dominator children of BB, perform
603    any finalization actions in preparation for leaving this node in
604    the dominator tree.  */
605
606 static void
607 dom_opt_finalize_block (struct dom_walk_data *walk_data, basic_block bb)
608 {
609   tree last;
610
611
612   /* If we have an outgoing edge to a block with multiple incoming and
613      outgoing edges, then we may be able to thread the edge, i.e., we
614      may be able to statically determine which of the outgoing edges
615      will be traversed when the incoming edge from BB is traversed.  */
616   if (single_succ_p (bb)
617       && (single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
618       && potentially_threadable_block (single_succ (bb)))
619     {
620       dom_thread_across_edge (walk_data, single_succ_edge (bb));
621     }
622   else if ((last = last_stmt (bb))
623            && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
624            && (COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (last))
625                || TREE_CODE (COND_EXPR_COND (last)) == SSA_NAME)
626            && EDGE_COUNT (bb->succs) == 2
627            && (EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
628            && (EDGE_SUCC (bb, 1)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0)
629     {
630       edge true_edge, false_edge;
631
632       extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
633
634       /* Only try to thread the edge if it reaches a target block with
635          more than one predecessor and more than one successor.  */
636       if (potentially_threadable_block (true_edge->dest))
637         {
638           struct edge_info *edge_info;
639           unsigned int i;
640
641           /* Push a marker onto the available expression stack so that we
642              unwind any expressions related to the TRUE arm before processing
643              the false arm below.  */
644           VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, NULL_TREE);
645           VEC_safe_push (tree, heap, const_and_copies_stack, NULL_TREE);
646
647           edge_info = (struct edge_info *) true_edge->aux;
648
649           /* If we have info associated with this edge, record it into
650              our equivalency tables.  */
651           if (edge_info)
652             {
653               tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
654               tree lhs = edge_info->lhs;
655               tree rhs = edge_info->rhs;
656
657               /* If we have a simple NAME = VALUE equivalency record it.  */
658               if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
659                 record_const_or_copy (lhs, rhs);
660
661               /* If we have 0 = COND or 1 = COND equivalences, record them
662                  into our expression hash tables.  */
663               if (cond_equivalences)
664                 for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
665                   {
666                     tree expr = cond_equivalences[i];
667                     tree value = cond_equivalences[i + 1];
668
669                     record_cond (expr, value);
670                   }
671             }
672
673           dom_thread_across_edge (walk_data, true_edge);
674
675           /* And restore the various tables to their state before
676              we threaded this edge.  */
677           remove_local_expressions_from_table ();
678         }
679
680       /* Similarly for the ELSE arm.  */
681       if (potentially_threadable_block (false_edge->dest))
682         {
683           struct edge_info *edge_info;
684           unsigned int i;
685
686           VEC_safe_push (tree, heap, const_and_copies_stack, NULL_TREE);
687           edge_info = (struct edge_info *) false_edge->aux;
688
689           /* If we have info associated with this edge, record it into
690              our equivalency tables.  */
691           if (edge_info)
692             {
693               tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
694               tree lhs = edge_info->lhs;
695               tree rhs = edge_info->rhs;
696
697               /* If we have a simple NAME = VALUE equivalency record it.  */
698               if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
699                 record_const_or_copy (lhs, rhs);
700
701               /* If we have 0 = COND or 1 = COND equivalences, record them
702                  into our expression hash tables.  */
703               if (cond_equivalences)
704                 for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
705                   {
706                     tree expr = cond_equivalences[i];
707                     tree value = cond_equivalences[i + 1];
708
709                     record_cond (expr, value);
710                   }
711             }
712
713           /* Now thread the edge.  */
714           dom_thread_across_edge (walk_data, false_edge);
715
716           /* No need to remove local expressions from our tables
717              or restore vars to their original value as that will
718              be done immediately below.  */
719         }
720     }
721
722   remove_local_expressions_from_table ();
723   restore_vars_to_original_value ();
724
725   /* If we queued any statements to rescan in this block, then
726      go ahead and rescan them now.  */
727   while (VEC_length (tree_p, stmts_to_rescan) > 0)
728     {
729       tree *stmt_p = VEC_last (tree_p, stmts_to_rescan);
730       tree stmt = *stmt_p;
731       basic_block stmt_bb = bb_for_stmt (stmt);
732
733       if (stmt_bb != bb)
734         break;
735
736       VEC_pop (tree_p, stmts_to_rescan);
737       pop_stmt_changes (stmt_p);
738     }
739 }
740
741 /* PHI nodes can create equivalences too.
742
743    Ignoring any alternatives which are the same as the result, if
744    all the alternatives are equal, then the PHI node creates an
745    equivalence.  */
746
747 static void
748 record_equivalences_from_phis (basic_block bb)
749 {
750   tree phi;
751
752   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
753     {
754       tree lhs = PHI_RESULT (phi);
755       tree rhs = NULL;
756       int i;
757
758       for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
759         {
760           tree t = PHI_ARG_DEF (phi, i);
761
762           /* Ignore alternatives which are the same as our LHS.  Since
763              LHS is a PHI_RESULT, it is known to be a SSA_NAME, so we
764              can simply compare pointers.  */
765           if (lhs == t)
766             continue;
767
768           /* If we have not processed an alternative yet, then set
769              RHS to this alternative.  */
770           if (rhs == NULL)
771             rhs = t;
772           /* If we have processed an alternative (stored in RHS), then
773              see if it is equal to this one.  If it isn't, then stop
774              the search.  */
775           else if (! operand_equal_for_phi_arg_p (rhs, t))
776             break;
777         }
778
779       /* If we had no interesting alternatives, then all the RHS alternatives
780          must have been the same as LHS.  */
781       if (!rhs)
782         rhs = lhs;
783
784       /* If we managed to iterate through each PHI alternative without
785          breaking out of the loop, then we have a PHI which may create
786          a useful equivalence.  We do not need to record unwind data for
787          this, since this is a true assignment and not an equivalence
788          inferred from a comparison.  All uses of this ssa name are dominated
789          by this assignment, so unwinding just costs time and space.  */
790       if (i == PHI_NUM_ARGS (phi)
791           && may_propagate_copy (lhs, rhs))
792         SSA_NAME_VALUE (lhs) = rhs;
793     }
794 }
795
796 /* Ignoring loop backedges, if BB has precisely one incoming edge then
797    return that edge.  Otherwise return NULL.  */
798 static edge
799 single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block bb)
800 {
801   edge retval = NULL;
802   edge e;
803   edge_iterator ei;
804
805   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
806     {
807       /* A loop back edge can be identified by the destination of
808          the edge dominating the source of the edge.  */
809       if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, e->dest))
810         continue;
811
812       /* If we have already seen a non-loop edge, then we must have
813          multiple incoming non-loop edges and thus we return NULL.  */
814       if (retval)
815         return NULL;
816
817       /* This is the first non-loop incoming edge we have found.  Record
818          it.  */
819       retval = e;
820     }
821
822   return retval;
823 }
824
825 /* Record any equivalences created by the incoming edge to BB.  If BB
826    has more than one incoming edge, then no equivalence is created.  */
827
828 static void
829 record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block bb)
830 {
831   edge e;
832   basic_block parent;
833   struct edge_info *edge_info;
834
835   /* If our parent block ended with a control statement, then we may be
836      able to record some equivalences based on which outgoing edge from
837      the parent was followed.  */
838   parent = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb);
839
840   e = single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (bb);
841
842   /* If we had a single incoming edge from our parent block, then enter
843      any data associated with the edge into our tables.  */
844   if (e && e->src == parent)
845     {
846       unsigned int i;
847
848       edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
849
850       if (edge_info)
851         {
852           tree lhs = edge_info->lhs;
853           tree rhs = edge_info->rhs;
854           tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
855
856           if (lhs)
857             record_equality (lhs, rhs);
858
859           if (cond_equivalences)
860             {
861               for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
862                 {
863                   tree expr = cond_equivalences[i];
864                   tree value = cond_equivalences[i + 1];
865
866                   record_cond (expr, value);
867                 }
868             }
869         }
870     }
871 }
872
873 /* Dump SSA statistics on FILE.  */
874
875 void
876 dump_dominator_optimization_stats (FILE *file)
877 {
878   fprintf (file, "Total number of statements:                   %6ld\n\n",
879            opt_stats.num_stmts);
880   fprintf (file, "Exprs considered for dominator optimizations: %6ld\n",
881            opt_stats.num_exprs_considered);
882
883   fprintf (file, "\nHash table statistics:\n");
884
885   fprintf (file, "    avail_exprs: ");
886   htab_statistics (file, avail_exprs);
887 }
888
889
890 /* Dump SSA statistics on stderr.  */
891
892 void
893 debug_dominator_optimization_stats (void)
894 {
895   dump_dominator_optimization_stats (stderr);
896 }
897
898
899 /* Dump statistics for the hash table HTAB.  */
900
901 static void
902 htab_statistics (FILE *file, htab_t htab)
903 {
904   fprintf (file, "size %ld, %ld elements, %f collision/search ratio\n",
905            (long) htab_size (htab),
906            (long) htab_elements (htab),
907            htab_collisions (htab));
908 }
909
910 /* Enter a statement into the true/false expression hash table indicating
911    that the condition COND has the value VALUE.  */
912
913 static void
914 record_cond (tree cond, tree value)
915 {
916   struct expr_hash_elt *element = XCNEW (struct expr_hash_elt);
917   void **slot;
918
919   initialize_hash_element (cond, value, element);
920
921   slot = htab_find_slot_with_hash (avail_exprs, (void *)element,
922                                    element->hash, INSERT);
923   if (*slot == NULL)
924     {
925       *slot = (void *) element;
926       VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, cond);
927     }
928   else
929     free (element);
930 }
931
932 /* Build a new conditional using NEW_CODE, OP0 and OP1 and store
933    the new conditional into *p, then store a boolean_true_node
934    into *(p + 1).  */
935    
936 static void
937 build_and_record_new_cond (enum tree_code new_code, tree op0, tree op1, tree *p)
938 {
939   *p = build2 (new_code, boolean_type_node, op0, op1);
940   p++;
941   *p = boolean_true_node;
942 }
943
944 /* Record that COND is true and INVERTED is false into the edge information
945    structure.  Also record that any conditions dominated by COND are true
946    as well.
947
948    For example, if a < b is true, then a <= b must also be true.  */
949
950 static void
951 record_conditions (struct edge_info *edge_info, tree cond, tree inverted)
952 {
953   tree op0, op1;
954
955   if (!COMPARISON_CLASS_P (cond))
956     return;
957
958   op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
959   op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
960
961   switch (TREE_CODE (cond))
962     {
963     case LT_EXPR:
964     case GT_EXPR:
965       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
966         {
967           edge_info->max_cond_equivalences = 12;
968           edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 12);
969           build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
970                                      &edge_info->cond_equivalences[8]);
971           build_and_record_new_cond (LTGT_EXPR, op0, op1,
972                                      &edge_info->cond_equivalences[10]);
973         }
974       else
975         {
976           edge_info->max_cond_equivalences = 8;
977           edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 8);
978         }
979
980       build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == LT_EXPR
981                                   ? LE_EXPR : GE_EXPR),
982                                  op0, op1, &edge_info->cond_equivalences[4]);
983       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
984                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
985       break;
986
987     case GE_EXPR:
988     case LE_EXPR:
989       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
990         {
991           edge_info->max_cond_equivalences = 6;
992           edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 6);
993           build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
994                                      &edge_info->cond_equivalences[4]);
995         }
996       else
997         {
998           edge_info->max_cond_equivalences = 4;
999           edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 4);
1000         }
1001       break;
1002
1003     case EQ_EXPR:
1004       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1005         {
1006           edge_info->max_cond_equivalences = 10;
1007           edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 10);
1008           build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1009                                      &edge_info->cond_equivalences[8]);
1010         }
1011       else
1012         {
1013           edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1014           edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 8);
1015         }
1016       build_and_record_new_cond (LE_EXPR, op0, op1,
1017                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1018       build_and_record_new_cond (GE_EXPR, op0, op1,
1019                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1020       break;
1021
1022     case UNORDERED_EXPR:
1023       edge_info->max_cond_equivalences = 16;
1024       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 16);
1025       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1026                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1027       build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
1028                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1029       build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
1030                                  &edge_info->cond_equivalences[8]);
1031       build_and_record_new_cond (UNEQ_EXPR, op0, op1,
1032                                  &edge_info->cond_equivalences[10]);
1033       build_and_record_new_cond (UNLT_EXPR, op0, op1,
1034                                  &edge_info->cond_equivalences[12]);
1035       build_and_record_new_cond (UNGT_EXPR, op0, op1,
1036                                  &edge_info->cond_equivalences[14]);
1037       break;
1038
1039     case UNLT_EXPR:
1040     case UNGT_EXPR:
1041       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1042       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 8);
1043       build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == UNLT_EXPR
1044                                   ? UNLE_EXPR : UNGE_EXPR),
1045                                  op0, op1, &edge_info->cond_equivalences[4]);
1046       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1047                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1048       break;
1049
1050     case UNEQ_EXPR:
1051       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1052       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 8);
1053       build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
1054                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1055       build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
1056                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1057       break;
1058
1059     case LTGT_EXPR:
1060       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1061       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 8);
1062       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1063                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1064       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1065                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1066       break;
1067
1068     default:
1069       edge_info->max_cond_equivalences = 4;
1070       edge_info->cond_equivalences = XNEWVEC (tree, 4);
1071       break;
1072     }
1073
1074   /* Now store the original true and false conditions into the first
1075      two slots.  */
1076   edge_info->cond_equivalences[0] = cond;
1077   edge_info->cond_equivalences[1] = boolean_true_node;
1078   edge_info->cond_equivalences[2] = inverted;
1079   edge_info->cond_equivalences[3] = boolean_false_node;
1080 }
1081
1082 /* A helper function for record_const_or_copy and record_equality.
1083    Do the work of recording the value and undo info.  */
1084
1085 static void
1086 record_const_or_copy_1 (tree x, tree y, tree prev_x)
1087 {
1088   SSA_NAME_VALUE (x) = y;
1089
1090   VEC_reserve (tree, heap, const_and_copies_stack, 2);
1091   VEC_quick_push (tree, const_and_copies_stack, prev_x);
1092   VEC_quick_push (tree, const_and_copies_stack, x);
1093 }
1094
1095
1096 /* Return the loop depth of the basic block of the defining statement of X.
1097    This number should not be treated as absolutely correct because the loop
1098    information may not be completely up-to-date when dom runs.  However, it
1099    will be relatively correct, and as more passes are taught to keep loop info
1100    up to date, the result will become more and more accurate.  */
1101
1102 int
1103 loop_depth_of_name (tree x)
1104 {
1105   tree defstmt;
1106   basic_block defbb;
1107
1108   /* If it's not an SSA_NAME, we have no clue where the definition is.  */
1109   if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
1110     return 0;
1111
1112   /* Otherwise return the loop depth of the defining statement's bb.
1113      Note that there may not actually be a bb for this statement, if the
1114      ssa_name is live on entry.  */
1115   defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
1116   defbb = bb_for_stmt (defstmt);
1117   if (!defbb)
1118     return 0;
1119
1120   return defbb->loop_depth;
1121 }
1122
1123
1124 /* Record that X is equal to Y in const_and_copies.  Record undo
1125    information in the block-local vector.  */
1126
1127 static void
1128 record_const_or_copy (tree x, tree y)
1129 {
1130   tree prev_x = SSA_NAME_VALUE (x);
1131
1132   if (TREE_CODE (y) == SSA_NAME)
1133     {
1134       tree tmp = SSA_NAME_VALUE (y);
1135       if (tmp)
1136         y = tmp;
1137     }
1138
1139   record_const_or_copy_1 (x, y, prev_x);
1140 }
1141
1142 /* Similarly, but assume that X and Y are the two operands of an EQ_EXPR.
1143    This constrains the cases in which we may treat this as assignment.  */
1144
1145 static void
1146 record_equality (tree x, tree y)
1147 {
1148   tree prev_x = NULL, prev_y = NULL;
1149
1150   if (TREE_CODE (x) == SSA_NAME)
1151     prev_x = SSA_NAME_VALUE (x);
1152   if (TREE_CODE (y) == SSA_NAME)
1153     prev_y = SSA_NAME_VALUE (y);
1154
1155   /* If one of the previous values is invariant, or invariant in more loops
1156      (by depth), then use that.
1157      Otherwise it doesn't matter which value we choose, just so
1158      long as we canonicalize on one value.  */
1159   if (is_gimple_min_invariant (y))
1160     ;
1161   else if (is_gimple_min_invariant (x)
1162            || (loop_depth_of_name (x) <= loop_depth_of_name (y)))
1163     prev_x = x, x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
1164   else if (prev_x && is_gimple_min_invariant (prev_x))
1165     x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
1166   else if (prev_y && TREE_CODE (prev_y) != VALUE_HANDLE)
1167     y = prev_y;
1168
1169   /* After the swapping, we must have one SSA_NAME.  */
1170   if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
1171     return;
1172
1173   /* For IEEE, -0.0 == 0.0, so we don't necessarily know the sign of a
1174      variable compared against zero.  If we're honoring signed zeros,
1175      then we cannot record this value unless we know that the value is
1176      nonzero.  */
1177   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (x)))
1178       && (TREE_CODE (y) != REAL_CST
1179           || REAL_VALUES_EQUAL (dconst0, TREE_REAL_CST (y))))
1180     return;
1181
1182   record_const_or_copy_1 (x, y, prev_x);
1183 }
1184
1185 /* Returns true when STMT is a simple iv increment.  It detects the
1186    following situation:
1187    
1188    i_1 = phi (..., i_2)
1189    i_2 = i_1 +/- ...  */
1190
1191 static bool
1192 simple_iv_increment_p (tree stmt)
1193 {
1194   tree lhs, rhs, preinc, phi;
1195   unsigned i;
1196
1197   if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
1198     return false;
1199
1200   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
1201   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1202     return false;
1203
1204   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
1205
1206   if (TREE_CODE (rhs) != PLUS_EXPR
1207       && TREE_CODE (rhs) != MINUS_EXPR)
1208     return false;
1209
1210   preinc = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1211   if (TREE_CODE (preinc) != SSA_NAME)
1212     return false;
1213
1214   phi = SSA_NAME_DEF_STMT (preinc);
1215   if (TREE_CODE (phi) != PHI_NODE)
1216     return false;
1217
1218   for (i = 0; i < (unsigned) PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1219     if (PHI_ARG_DEF (phi, i) == lhs)
1220       return true;
1221
1222   return false;
1223 }
1224
1225 /* CONST_AND_COPIES is a table which maps an SSA_NAME to the current
1226    known value for that SSA_NAME (or NULL if no value is known).  
1227
1228    Propagate values from CONST_AND_COPIES into the PHI nodes of the
1229    successors of BB.  */
1230
1231 static void
1232 cprop_into_successor_phis (basic_block bb)
1233 {
1234   edge e;
1235   edge_iterator ei;
1236
1237   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1238     {
1239       tree phi;
1240       int indx;
1241
1242       /* If this is an abnormal edge, then we do not want to copy propagate
1243          into the PHI alternative associated with this edge.  */
1244       if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1245         continue;
1246
1247       phi = phi_nodes (e->dest);
1248       if (! phi)
1249         continue;
1250
1251       indx = e->dest_idx;
1252       for ( ; phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1253         {
1254           tree new_val;
1255           use_operand_p orig_p;
1256           tree orig_val;
1257
1258           /* The alternative may be associated with a constant, so verify
1259              it is an SSA_NAME before doing anything with it.  */
1260           orig_p = PHI_ARG_DEF_PTR (phi, indx);
1261           orig_val = USE_FROM_PTR (orig_p);
1262           if (TREE_CODE (orig_val) != SSA_NAME)
1263             continue;
1264
1265           /* If we have *ORIG_P in our constant/copy table, then replace
1266              ORIG_P with its value in our constant/copy table.  */
1267           new_val = SSA_NAME_VALUE (orig_val);
1268           if (new_val
1269               && new_val != orig_val
1270               && (TREE_CODE (new_val) == SSA_NAME
1271                   || is_gimple_min_invariant (new_val))
1272               && may_propagate_copy (orig_val, new_val))
1273             propagate_value (orig_p, new_val);
1274         }
1275     }
1276 }
1277
1278 /* We have finished optimizing BB, record any information implied by
1279    taking a specific outgoing edge from BB.  */
1280
1281 static void
1282 record_edge_info (basic_block bb)
1283 {
1284   block_stmt_iterator bsi = bsi_last (bb);
1285   struct edge_info *edge_info;
1286
1287   if (! bsi_end_p (bsi))
1288     {
1289       tree stmt = bsi_stmt (bsi);
1290
1291       if (stmt && TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1292         {
1293           tree cond = SWITCH_COND (stmt);
1294
1295           if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
1296             {
1297               tree labels = SWITCH_LABELS (stmt);
1298               int i, n_labels = TREE_VEC_LENGTH (labels);
1299               tree *info = XCNEWVEC (tree, last_basic_block);
1300               edge e;
1301               edge_iterator ei;
1302
1303               for (i = 0; i < n_labels; i++)
1304                 {
1305                   tree label = TREE_VEC_ELT (labels, i);
1306                   basic_block target_bb = label_to_block (CASE_LABEL (label));
1307
1308                   if (CASE_HIGH (label)
1309                       || !CASE_LOW (label)
1310                       || info[target_bb->index])
1311                     info[target_bb->index] = error_mark_node;
1312                   else
1313                     info[target_bb->index] = label;
1314                 }
1315
1316               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1317                 {
1318                   basic_block target_bb = e->dest;
1319                   tree node = info[target_bb->index];
1320
1321                   if (node != NULL && node != error_mark_node)
1322                     {
1323                       tree x = fold_convert (TREE_TYPE (cond), CASE_LOW (node));
1324                       edge_info = allocate_edge_info (e);
1325                       edge_info->lhs = cond;
1326                       edge_info->rhs = x;
1327                     }
1328                 }
1329               free (info);
1330             }
1331         }
1332
1333       /* A COND_EXPR may create equivalences too.  */
1334       if (stmt && TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1335         {
1336           tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
1337           edge true_edge;
1338           edge false_edge;
1339
1340           extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
1341
1342           /* If the conditional is a single variable 'X', record 'X = 1'
1343              for the true edge and 'X = 0' on the false edge.  */
1344           if (SSA_VAR_P (cond))
1345             {
1346               struct edge_info *edge_info;
1347
1348               edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1349               edge_info->lhs = cond;
1350               edge_info->rhs = constant_boolean_node (1, TREE_TYPE (cond));
1351
1352               edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1353               edge_info->lhs = cond;
1354               edge_info->rhs = constant_boolean_node (0, TREE_TYPE (cond));
1355             }
1356           /* Equality tests may create one or two equivalences.  */
1357           else if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
1358             {
1359               tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1360               tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
1361
1362               /* Special case comparing booleans against a constant as we
1363                  know the value of OP0 on both arms of the branch, i.e., we
1364                  can record an equivalence for OP0 rather than COND.  */
1365               if ((TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR || TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
1366                   && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1367                   && TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == BOOLEAN_TYPE
1368                   && is_gimple_min_invariant (op1))
1369                 {
1370                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
1371                     {
1372                       edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1373                       edge_info->lhs = op0;
1374                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1375                                             ? boolean_false_node
1376                                             : boolean_true_node);
1377
1378                       edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1379                       edge_info->lhs = op0;
1380                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1381                                             ? boolean_true_node
1382                                             : boolean_false_node);
1383                     }
1384                   else
1385                     {
1386                       edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1387                       edge_info->lhs = op0;
1388                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1389                                             ? boolean_true_node
1390                                             : boolean_false_node);
1391
1392                       edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1393                       edge_info->lhs = op0;
1394                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1395                                             ? boolean_false_node
1396                                             : boolean_true_node);
1397                     }
1398                 }
1399
1400               else if (is_gimple_min_invariant (op0)
1401                        && (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1402                            || is_gimple_min_invariant (op1)))
1403                 {
1404                   tree inverted = invert_truthvalue (cond);
1405                   struct edge_info *edge_info;
1406
1407                   edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1408                   record_conditions (edge_info, cond, inverted);
1409
1410                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
1411                     {
1412                       edge_info->lhs = op1;
1413                       edge_info->rhs = op0;
1414                     }
1415
1416                   edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1417                   record_conditions (edge_info, inverted, cond);
1418
1419                   if (TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
1420                     {
1421                       edge_info->lhs = op1;
1422                       edge_info->rhs = op0;
1423                     }
1424                 }
1425
1426               else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1427                        && (is_gimple_min_invariant (op1)
1428                            || TREE_CODE (op1) == SSA_NAME))
1429                 {
1430                   tree inverted = invert_truthvalue (cond);
1431                   struct edge_info *edge_info;
1432
1433                   edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1434                   record_conditions (edge_info, cond, inverted);
1435
1436                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
1437                     {
1438                       edge_info->lhs = op0;
1439                       edge_info->rhs = op1;
1440                     }
1441
1442                   edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1443                   record_conditions (edge_info, inverted, cond);
1444
1445                   if (TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
1446                     {
1447                       edge_info->lhs = op0;
1448                       edge_info->rhs = op1;
1449                     }
1450                 }
1451             }
1452
1453           /* ??? TRUTH_NOT_EXPR can create an equivalence too.  */
1454         }
1455     }
1456 }
1457
1458 /* Propagate information from BB to its outgoing edges.
1459
1460    This can include equivalency information implied by control statements
1461    at the end of BB and const/copy propagation into PHIs in BB's
1462    successor blocks.  */
1463
1464 static void
1465 propagate_to_outgoing_edges (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1466                              basic_block bb)
1467 {
1468   record_edge_info (bb);
1469   cprop_into_successor_phis (bb);
1470 }
1471
1472 /* Search for redundant computations in STMT.  If any are found, then
1473    replace them with the variable holding the result of the computation.
1474
1475    If safe, record this expression into the available expression hash
1476    table.  */
1477
1478 static bool
1479 eliminate_redundant_computations (tree stmt)
1480 {
1481   tree *expr_p, def = NULL_TREE;
1482   bool insert = true;
1483   tree cached_lhs;
1484   bool retval = false;
1485   bool modify_expr_p = false;
1486
1487   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
1488     def = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
1489
1490   /* Certain expressions on the RHS can be optimized away, but can not
1491      themselves be entered into the hash tables.  */
1492   if (! def
1493       || TREE_CODE (def) != SSA_NAME
1494       || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (def)
1495       || !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VDEF)
1496       /* Do not record equivalences for increments of ivs.  This would create
1497          overlapping live ranges for a very questionable gain.  */
1498       || simple_iv_increment_p (stmt))
1499     insert = false;
1500
1501   /* Check if the expression has been computed before.  */
1502   cached_lhs = lookup_avail_expr (stmt, insert);
1503
1504   opt_stats.num_exprs_considered++;
1505
1506   /* Get a pointer to the expression we are trying to optimize.  */
1507   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1508     expr_p = &COND_EXPR_COND (stmt);
1509   else if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1510     expr_p = &SWITCH_COND (stmt);
1511   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (stmt, 0))
1512     {
1513       expr_p = &GIMPLE_STMT_OPERAND (TREE_OPERAND (stmt, 0), 1);
1514       modify_expr_p = true;
1515     }
1516   else
1517     {
1518       expr_p = &GENERIC_TREE_OPERAND (stmt, 1);
1519       modify_expr_p = true;
1520     }
1521
1522   /* It is safe to ignore types here since we have already done
1523      type checking in the hashing and equality routines.  In fact
1524      type checking here merely gets in the way of constant
1525      propagation.  Also, make sure that it is safe to propagate
1526      CACHED_LHS into *EXPR_P.  */
1527   if (cached_lhs
1528       && ((TREE_CODE (cached_lhs) != SSA_NAME
1529            && (modify_expr_p
1530                || useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr_p),
1531                                             TREE_TYPE (cached_lhs))))
1532           || may_propagate_copy (*expr_p, cached_lhs)))
1533     {
1534       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1535         {
1536           fprintf (dump_file, "  Replaced redundant expr '");
1537           print_generic_expr (dump_file, *expr_p, dump_flags);
1538           fprintf (dump_file, "' with '");
1539           print_generic_expr (dump_file, cached_lhs, dump_flags);
1540            fprintf (dump_file, "'\n");
1541         }
1542
1543       opt_stats.num_re++;
1544
1545 #if defined ENABLE_CHECKING
1546       gcc_assert (TREE_CODE (cached_lhs) == SSA_NAME
1547                   || is_gimple_min_invariant (cached_lhs));
1548 #endif
1549
1550       if (TREE_CODE (cached_lhs) == ADDR_EXPR
1551           || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (*expr_p))
1552               && is_gimple_min_invariant (cached_lhs)))
1553         retval = true;
1554       
1555       if (modify_expr_p
1556           && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr_p),
1557                                         TREE_TYPE (cached_lhs)))
1558         cached_lhs = fold_convert (TREE_TYPE (*expr_p), cached_lhs);
1559
1560       propagate_tree_value (expr_p, cached_lhs);
1561       mark_stmt_modified (stmt);
1562     }
1563   return retval;
1564 }
1565
1566 /* STMT, a GIMPLE_MODIFY_STMT, may create certain equivalences, in either
1567    the available expressions table or the const_and_copies table.
1568    Detect and record those equivalences.  */
1569
1570 static void
1571 record_equivalences_from_stmt (tree stmt, int may_optimize_p, stmt_ann_t ann)
1572 {
1573   tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
1574   enum tree_code lhs_code = TREE_CODE (lhs);
1575
1576   if (lhs_code == SSA_NAME)
1577     {
1578       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
1579
1580       /* Strip away any useless type conversions.  */
1581       STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (rhs);
1582
1583       /* If the RHS of the assignment is a constant or another variable that
1584          may be propagated, register it in the CONST_AND_COPIES table.  We
1585          do not need to record unwind data for this, since this is a true
1586          assignment and not an equivalence inferred from a comparison.  All
1587          uses of this ssa name are dominated by this assignment, so unwinding
1588          just costs time and space.  */
1589       if (may_optimize_p
1590           && (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1591               || is_gimple_min_invariant (rhs)))
1592         SSA_NAME_VALUE (lhs) = rhs;
1593     }
1594
1595   /* A memory store, even an aliased store, creates a useful
1596      equivalence.  By exchanging the LHS and RHS, creating suitable
1597      vops and recording the result in the available expression table,
1598      we may be able to expose more redundant loads.  */
1599   if (!ann->has_volatile_ops
1600       && stmt_references_memory_p (stmt)
1601       && (TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == SSA_NAME
1602           || is_gimple_min_invariant (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
1603       && !is_gimple_reg (lhs))
1604     {
1605       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
1606       tree new_stmt;
1607
1608       /* Build a new statement with the RHS and LHS exchanged.  */
1609       new_stmt = build_gimple_modify_stmt (rhs, lhs);
1610       create_ssa_artificial_load_stmt (new_stmt, stmt, true);
1611
1612       /* Finally enter the statement into the available expression
1613          table.  */
1614       lookup_avail_expr (new_stmt, true);
1615     }
1616 }
1617
1618 /* Replace *OP_P in STMT with any known equivalent value for *OP_P from
1619    CONST_AND_COPIES.  */
1620
1621 static bool
1622 cprop_operand (tree stmt, use_operand_p op_p)
1623 {
1624   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
1625   tree val;
1626   tree op = USE_FROM_PTR (op_p);
1627
1628   /* If the operand has a known constant value or it is known to be a
1629      copy of some other variable, use the value or copy stored in
1630      CONST_AND_COPIES.  */
1631   val = SSA_NAME_VALUE (op);
1632   if (val && val != op && TREE_CODE (val) != VALUE_HANDLE)
1633     {
1634       tree op_type, val_type;
1635
1636       /* Do not change the base variable in the virtual operand
1637          tables.  That would make it impossible to reconstruct
1638          the renamed virtual operand if we later modify this
1639          statement.  Also only allow the new value to be an SSA_NAME
1640          for propagation into virtual operands.  */
1641       if (!is_gimple_reg (op)
1642           && (TREE_CODE (val) != SSA_NAME
1643               || is_gimple_reg (val)
1644               || get_virtual_var (val) != get_virtual_var (op)))
1645         return false;
1646
1647       /* Do not replace hard register operands in asm statements.  */
1648       if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
1649           && !may_propagate_copy_into_asm (op))
1650         return false;
1651
1652       /* Get the toplevel type of each operand.  */
1653       op_type = TREE_TYPE (op);
1654       val_type = TREE_TYPE (val);
1655
1656       /* While both types are pointers, get the type of the object
1657          pointed to.  */
1658       while (POINTER_TYPE_P (op_type) && POINTER_TYPE_P (val_type))
1659         {
1660           op_type = TREE_TYPE (op_type);
1661           val_type = TREE_TYPE (val_type);
1662         }
1663
1664       /* Make sure underlying types match before propagating a constant by
1665          converting the constant to the proper type.  Note that convert may
1666          return a non-gimple expression, in which case we ignore this
1667          propagation opportunity.  */
1668       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
1669         {
1670           if (!useless_type_conversion_p (op_type, val_type))
1671             {
1672               val = fold_convert (TREE_TYPE (op), val);
1673               if (!is_gimple_min_invariant (val))
1674                 return false;
1675             }
1676         }
1677
1678       /* Certain operands are not allowed to be copy propagated due
1679          to their interaction with exception handling and some GCC
1680          extensions.  */
1681       else if (!may_propagate_copy (op, val))
1682         return false;
1683       
1684       /* Do not propagate copies if the propagated value is at a deeper loop
1685          depth than the propagatee.  Otherwise, this may move loop variant
1686          variables outside of their loops and prevent coalescing
1687          opportunities.  If the value was loop invariant, it will be hoisted
1688          by LICM and exposed for copy propagation.  */
1689       if (loop_depth_of_name (val) > loop_depth_of_name (op))
1690         return false;
1691
1692       /* Dump details.  */
1693       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1694         {
1695           fprintf (dump_file, "  Replaced '");
1696           print_generic_expr (dump_file, op, dump_flags);
1697           fprintf (dump_file, "' with %s '",
1698                    (TREE_CODE (val) != SSA_NAME ? "constant" : "variable"));
1699           print_generic_expr (dump_file, val, dump_flags);
1700           fprintf (dump_file, "'\n");
1701         }
1702
1703       /* If VAL is an ADDR_EXPR or a constant of pointer type, note
1704          that we may have exposed a new symbol for SSA renaming.  */
1705       if (TREE_CODE (val) == ADDR_EXPR
1706           || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
1707               && is_gimple_min_invariant (val)))
1708         may_have_exposed_new_symbols = true;
1709
1710       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
1711         opt_stats.num_const_prop++;
1712       else
1713         opt_stats.num_copy_prop++;
1714
1715       propagate_value (op_p, val);
1716
1717       /* And note that we modified this statement.  This is now
1718          safe, even if we changed virtual operands since we will
1719          rescan the statement and rewrite its operands again.  */
1720       mark_stmt_modified (stmt);
1721     }
1722   return may_have_exposed_new_symbols;
1723 }
1724
1725 /* CONST_AND_COPIES is a table which maps an SSA_NAME to the current
1726    known value for that SSA_NAME (or NULL if no value is known).  
1727
1728    Propagate values from CONST_AND_COPIES into the uses, vuses and
1729    vdef_ops of STMT.  */
1730
1731 static bool
1732 cprop_into_stmt (tree stmt)
1733 {
1734   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
1735   use_operand_p op_p;
1736   ssa_op_iter iter;
1737
1738   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (op_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
1739     {
1740       if (TREE_CODE (USE_FROM_PTR (op_p)) == SSA_NAME)
1741         may_have_exposed_new_symbols |= cprop_operand (stmt, op_p);
1742     }
1743
1744   return may_have_exposed_new_symbols;
1745 }
1746
1747
1748 /* Optimize the statement pointed to by iterator SI.
1749    
1750    We try to perform some simplistic global redundancy elimination and
1751    constant propagation:
1752
1753    1- To detect global redundancy, we keep track of expressions that have
1754       been computed in this block and its dominators.  If we find that the
1755       same expression is computed more than once, we eliminate repeated
1756       computations by using the target of the first one.
1757
1758    2- Constant values and copy assignments.  This is used to do very
1759       simplistic constant and copy propagation.  When a constant or copy
1760       assignment is found, we map the value on the RHS of the assignment to
1761       the variable in the LHS in the CONST_AND_COPIES table.  */
1762
1763 static void
1764 optimize_stmt (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
1765                basic_block bb, block_stmt_iterator si)
1766 {
1767   stmt_ann_t ann;
1768   tree stmt, old_stmt;
1769   bool may_optimize_p;
1770   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
1771
1772   old_stmt = stmt = bsi_stmt (si);
1773   
1774   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1775     canonicalize_comparison (stmt);
1776   
1777   update_stmt_if_modified (stmt);
1778   ann = stmt_ann (stmt);
1779   opt_stats.num_stmts++;
1780   may_have_exposed_new_symbols = false;
1781   push_stmt_changes (bsi_stmt_ptr (si));
1782
1783   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1784     {
1785       fprintf (dump_file, "Optimizing statement ");
1786       print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
1787     }
1788
1789   /* Const/copy propagate into USES, VUSES and the RHS of VDEFs.  */
1790   may_have_exposed_new_symbols = cprop_into_stmt (stmt);
1791
1792   /* If the statement has been modified with constant replacements,
1793      fold its RHS before checking for redundant computations.  */
1794   if (ann->modified)
1795     {
1796       tree rhs;
1797
1798       /* Try to fold the statement making sure that STMT is kept
1799          up to date.  */
1800       if (fold_stmt (bsi_stmt_ptr (si)))
1801         {
1802           stmt = bsi_stmt (si);
1803           ann = stmt_ann (stmt);
1804
1805           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1806             {
1807               fprintf (dump_file, "  Folded to: ");
1808               print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
1809             }
1810         }
1811
1812       rhs = get_rhs (stmt);
1813       if (rhs && TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1814         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1815
1816       /* Constant/copy propagation above may change the set of 
1817          virtual operands associated with this statement.  Folding
1818          may remove the need for some virtual operands.
1819
1820          Indicate we will need to rescan and rewrite the statement.  */
1821       may_have_exposed_new_symbols = true;
1822     }
1823
1824   /* Check for redundant computations.  Do this optimization only
1825      for assignments that have no volatile ops and conditionals.  */
1826   may_optimize_p = (!ann->has_volatile_ops
1827                     && ((TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
1828                          && TREE_OPERAND (stmt, 0)
1829                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0))
1830                             == GIMPLE_MODIFY_STMT
1831                          && ! (TREE_SIDE_EFFECTS
1832                                (GIMPLE_STMT_OPERAND
1833                                 (TREE_OPERAND (stmt, 0), 1))))
1834                         || (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
1835                             && ! TREE_SIDE_EFFECTS (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt,
1836                                                                          1)))
1837                         || TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
1838                         || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR));
1839
1840   if (may_optimize_p)
1841     may_have_exposed_new_symbols |= eliminate_redundant_computations (stmt);
1842
1843   /* Record any additional equivalences created by this statement.  */
1844   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
1845     record_equivalences_from_stmt (stmt, may_optimize_p, ann);
1846
1847   /* If STMT is a COND_EXPR and it was modified, then we may know
1848      where it goes.  If that is the case, then mark the CFG as altered.
1849
1850      This will cause us to later call remove_unreachable_blocks and
1851      cleanup_tree_cfg when it is safe to do so.  It is not safe to 
1852      clean things up here since removal of edges and such can trigger
1853      the removal of PHI nodes, which in turn can release SSA_NAMEs to
1854      the manager.
1855
1856      That's all fine and good, except that once SSA_NAMEs are released
1857      to the manager, we must not call create_ssa_name until all references
1858      to released SSA_NAMEs have been eliminated.
1859
1860      All references to the deleted SSA_NAMEs can not be eliminated until
1861      we remove unreachable blocks.
1862
1863      We can not remove unreachable blocks until after we have completed
1864      any queued jump threading.
1865
1866      We can not complete any queued jump threads until we have taken
1867      appropriate variables out of SSA form.  Taking variables out of
1868      SSA form can call create_ssa_name and thus we lose.
1869
1870      Ultimately I suspect we're going to need to change the interface
1871      into the SSA_NAME manager.  */
1872   if (ann->modified)
1873     {
1874       tree val = NULL;
1875
1876       if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1877         val = COND_EXPR_COND (stmt);
1878       else if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1879         val = SWITCH_COND (stmt);
1880
1881       if (val && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && find_taken_edge (bb, val))
1882         cfg_altered = true;
1883
1884       /* If we simplified a statement in such a way as to be shown that it
1885          cannot trap, update the eh information and the cfg to match.  */
1886       if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1887         {
1888           bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb->index);
1889           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1890             fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
1891         }
1892     }
1893
1894   if (may_have_exposed_new_symbols)
1895     {
1896       /* Queue the statement to be re-scanned after all the
1897          AVAIL_EXPRS have been processed.  The change buffer stack for
1898          all the pushed statements will be processed when this queue
1899          is emptied.  */
1900       VEC_safe_push (tree_p, heap, stmts_to_rescan, bsi_stmt_ptr (si));
1901     }
1902   else
1903     {
1904       /* Otherwise, just discard the recently pushed change buffer.  If
1905          not, the STMTS_TO_RESCAN queue will get out of synch with the
1906          change buffer stack.  */
1907       discard_stmt_changes (bsi_stmt_ptr (si));
1908     }
1909 }
1910
1911 /* Search for an existing instance of STMT in the AVAIL_EXPRS table.  If
1912    found, return its LHS. Otherwise insert STMT in the table and return
1913    NULL_TREE.
1914
1915    Also, when an expression is first inserted in the AVAIL_EXPRS table, it
1916    is also added to the stack pointed to by BLOCK_AVAIL_EXPRS_P, so that they
1917    can be removed when we finish processing this block and its children.
1918
1919    NOTE: This function assumes that STMT is a GIMPLE_MODIFY_STMT node that
1920    contains no CALL_EXPR on its RHS and makes no volatile nor
1921    aliased references.  */
1922
1923 static tree
1924 lookup_avail_expr (tree stmt, bool insert)
1925 {
1926   void **slot;
1927   tree lhs;
1928   tree temp;
1929   struct expr_hash_elt *element = XNEW (struct expr_hash_elt);
1930
1931   lhs = TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
1932                             ? GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) : NULL;
1933
1934   initialize_hash_element (stmt, lhs, element);
1935
1936   /* Don't bother remembering constant assignments and copy operations.
1937      Constants and copy operations are handled by the constant/copy propagator
1938      in optimize_stmt.  */
1939   if (TREE_CODE (element->rhs) == SSA_NAME
1940       || is_gimple_min_invariant (element->rhs))
1941     {
1942       free (element);
1943       return NULL_TREE;
1944     }
1945
1946   /* Finally try to find the expression in the main expression hash table.  */
1947   slot = htab_find_slot_with_hash (avail_exprs, element, element->hash,
1948                                    (insert ? INSERT : NO_INSERT));
1949   if (slot == NULL)
1950     {
1951       free (element);
1952       return NULL_TREE;
1953     }
1954
1955   if (*slot == NULL)
1956     {
1957       *slot = (void *) element;
1958       VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack,
1959                      stmt ? stmt : element->rhs);
1960       return NULL_TREE;
1961     }
1962
1963   /* Extract the LHS of the assignment so that it can be used as the current
1964      definition of another variable.  */
1965   lhs = ((struct expr_hash_elt *)*slot)->lhs;
1966
1967   /* See if the LHS appears in the CONST_AND_COPIES table.  If it does, then
1968      use the value from the const_and_copies table.  */
1969   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1970     {
1971       temp = SSA_NAME_VALUE (lhs);
1972       if (temp && TREE_CODE (temp) != VALUE_HANDLE)
1973         lhs = temp;
1974     }
1975
1976   free (element);
1977   return lhs;
1978 }
1979
1980 /* Hashing and equality functions for AVAIL_EXPRS.  The table stores
1981    GIMPLE_MODIFY_STMT statements.  We compute a value number for expressions
1982    using the code of the expression and the SSA numbers of its operands.  */
1983
1984 static hashval_t
1985 avail_expr_hash (const void *p)
1986 {
1987   tree stmt = ((const struct expr_hash_elt *)p)->stmt;
1988   tree rhs = ((const struct expr_hash_elt *)p)->rhs;
1989   tree vuse;
1990   ssa_op_iter iter;
1991   hashval_t val = 0;
1992
1993   /* iterative_hash_expr knows how to deal with any expression and
1994      deals with commutative operators as well, so just use it instead
1995      of duplicating such complexities here.  */
1996   val = iterative_hash_expr (rhs, val);
1997
1998   /* If the hash table entry is not associated with a statement, then we
1999      can just hash the expression and not worry about virtual operands
2000      and such.  */
2001   if (!stmt || !stmt_ann (stmt))
2002     return val;
2003
2004   /* Add the SSA version numbers of every vuse operand.  This is important
2005      because compound variables like arrays are not renamed in the
2006      operands.  Rather, the rename is done on the virtual variable
2007      representing all the elements of the array.  */
2008   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vuse, stmt, iter, SSA_OP_VUSE)
2009     val = iterative_hash_expr (vuse, val);
2010
2011   return val;
2012 }
2013
2014 static hashval_t
2015 real_avail_expr_hash (const void *p)
2016 {
2017   return ((const struct expr_hash_elt *)p)->hash;
2018 }
2019
2020 static int
2021 avail_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
2022 {
2023   tree stmt1 = ((const struct expr_hash_elt *)p1)->stmt;
2024   tree rhs1 = ((const struct expr_hash_elt *)p1)->rhs;
2025   tree stmt2 = ((const struct expr_hash_elt *)p2)->stmt;
2026   tree rhs2 = ((const struct expr_hash_elt *)p2)->rhs;
2027
2028   /* If they are the same physical expression, return true.  */
2029   if (rhs1 == rhs2 && stmt1 == stmt2)
2030     return true;
2031
2032   /* If their codes are not equal, then quit now.  */
2033   if (TREE_CODE (rhs1) != TREE_CODE (rhs2))
2034     return false;
2035
2036   /* In case of a collision, both RHS have to be identical and have the
2037      same VUSE operands.  */
2038   if (types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs1), TREE_TYPE (rhs2))
2039       && operand_equal_p (rhs1, rhs2, OEP_PURE_SAME))
2040     {
2041       bool ret = compare_ssa_operands_equal (stmt1, stmt2, SSA_OP_VUSE);
2042       gcc_assert (!ret || ((const struct expr_hash_elt *)p1)->hash
2043                   == ((const struct expr_hash_elt *)p2)->hash);
2044       return ret;
2045     }
2046
2047   return false;
2048 }
2049
2050 /* PHI-ONLY copy and constant propagation.  This pass is meant to clean
2051    up degenerate PHIs created by or exposed by jump threading.  */
2052
2053 /* Given PHI, return its RHS if the PHI is a degenerate, otherwise return
2054    NULL.  */
2055
2056 static tree
2057 degenerate_phi_result (tree phi)
2058 {
2059   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
2060   tree val = NULL;
2061   int i;
2062
2063   /* Ignoring arguments which are the same as LHS, if all the remaining
2064      arguments are the same, then the PHI is a degenerate and has the
2065      value of that common argument.  */
2066   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
2067     {
2068       tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
2069
2070       if (arg == lhs)
2071         continue;
2072       else if (!val)
2073         val = arg;
2074       else if (!operand_equal_p (arg, val, 0))
2075         break;
2076     }
2077   return (i == PHI_NUM_ARGS (phi) ? val : NULL);
2078 }
2079
2080 /* Given a tree node T, which is either a PHI_NODE or GIMPLE_MODIFY_STMT,
2081    remove it from the IL.  */
2082
2083 static void
2084 remove_stmt_or_phi (tree t)
2085 {
2086   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2087     remove_phi_node (t, NULL, true);
2088   else
2089     {
2090       block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (t);
2091       bsi_remove (&bsi, true);
2092       release_defs (t);
2093     }
2094 }
2095
2096 /* Given a tree node T, which is either a PHI_NODE or GIMPLE_MODIFY_STMT,
2097    return the "rhs" of the node, in the case of a non-degenerate
2098    PHI, NULL is returned.  */
2099
2100 static tree
2101 get_rhs_or_phi_arg (tree t)
2102 {
2103   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2104     return degenerate_phi_result (t);
2105   else if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
2106     return GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
2107   gcc_unreachable ();
2108 }
2109
2110
2111 /* Given a tree node T, which is either a PHI_NODE or a GIMPLE_MODIFY_STMT,
2112    return the "lhs" of the node.  */
2113
2114 static tree
2115 get_lhs_or_phi_result (tree t)
2116 {
2117   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2118     return PHI_RESULT (t);
2119   else if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
2120     return GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
2121   gcc_unreachable ();
2122 }
2123
2124 /* Propagate RHS into all uses of LHS (when possible).
2125
2126    RHS and LHS are derived from STMT, which is passed in solely so
2127    that we can remove it if propagation is successful.
2128
2129    When propagating into a PHI node or into a statement which turns
2130    into a trivial copy or constant initialization, set the
2131    appropriate bit in INTERESTING_NAMEs so that we will visit those
2132    nodes as well in an effort to pick up secondary optimization
2133    opportunities.  */
2134
2135 static void 
2136 propagate_rhs_into_lhs (tree stmt, tree lhs, tree rhs, bitmap interesting_names)
2137 {
2138   /* First verify that propagation is valid and isn't going to move a
2139      loop variant variable outside its loop.  */
2140   if (! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs)
2141       && (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME
2142           || ! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs))
2143       && may_propagate_copy (lhs, rhs)
2144       && loop_depth_of_name (lhs) >= loop_depth_of_name (rhs))
2145     {
2146       use_operand_p use_p;
2147       imm_use_iterator iter;
2148       tree use_stmt;
2149       bool all = true;
2150
2151       /* Dump details.  */
2152       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2153         {
2154           fprintf (dump_file, "  Replacing '");
2155           print_generic_expr (dump_file, lhs, dump_flags);
2156           fprintf (dump_file, "' with %s '",
2157                    (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME ? "constant" : "variable"));
2158                    print_generic_expr (dump_file, rhs, dump_flags);
2159           fprintf (dump_file, "'\n");
2160         }
2161
2162       /* Walk over every use of LHS and try to replace the use with RHS. 
2163          At this point the only reason why such a propagation would not
2164          be successful would be if the use occurs in an ASM_EXPR.  */
2165       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, lhs)
2166         {
2167         
2168           /* It's not always safe to propagate into an ASM_EXPR.  */
2169           if (TREE_CODE (use_stmt) == ASM_EXPR
2170               && ! may_propagate_copy_into_asm (lhs))
2171             {
2172               all = false;
2173               continue;
2174             }
2175
2176           /* Dump details.  */
2177           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2178             {
2179               fprintf (dump_file, "    Original statement:");
2180               print_generic_expr (dump_file, use_stmt, dump_flags);
2181               fprintf (dump_file, "\n");
2182             }
2183
2184           push_stmt_changes (&use_stmt);
2185
2186           /* Propagate the RHS into this use of the LHS.  */
2187           FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
2188             propagate_value (use_p, rhs);
2189
2190           /* Special cases to avoid useless calls into the folding
2191              routines, operand scanning, etc.
2192
2193              First, propagation into a PHI may cause the PHI to become
2194              a degenerate, so mark the PHI as interesting.  No other
2195              actions are necessary.
2196
2197              Second, if we're propagating a virtual operand and the
2198              propagation does not change the underlying _DECL node for
2199              the virtual operand, then no further actions are necessary.  */
2200           if (TREE_CODE (use_stmt) == PHI_NODE
2201               || (! is_gimple_reg (lhs)
2202                   && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
2203                   && SSA_NAME_VAR (lhs) == SSA_NAME_VAR (rhs)))
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               /* Propagation into a PHI may expose new degenerate PHIs,
2214                  so mark the result of the PHI as interesting.  */
2215               if (TREE_CODE (use_stmt) == PHI_NODE)
2216                 {
2217                   tree result = get_lhs_or_phi_result (use_stmt);
2218                   bitmap_set_bit (interesting_names, SSA_NAME_VERSION (result));
2219                 }
2220
2221               discard_stmt_changes (&use_stmt);
2222               continue;
2223             }
2224
2225           /* From this point onward we are propagating into a 
2226              real statement.  Folding may (or may not) be possible,
2227              we may expose new operands, expose dead EH edges,
2228              etc.  */
2229           fold_stmt_inplace (use_stmt);
2230
2231           /* Sometimes propagation can expose new operands to the
2232              renamer.  Note this will call update_stmt at the 
2233              appropriate time.  */
2234           pop_stmt_changes (&use_stmt);
2235
2236           /* Dump details.  */
2237           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2238             {
2239               fprintf (dump_file, "    Updated statement:");
2240               print_generic_expr (dump_file, use_stmt, dump_flags);
2241               fprintf (dump_file, "\n");
2242             }
2243
2244           /* If we replaced a variable index with a constant, then
2245              we would need to update the invariant flag for ADDR_EXPRs.  */
2246           if (TREE_CODE (use_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
2247               && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1)) == ADDR_EXPR)
2248             recompute_tree_invariant_for_addr_expr
2249               (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1));
2250
2251           /* If we cleaned up EH information from the statement,
2252              mark its containing block as needing EH cleanups.  */
2253           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (use_stmt, use_stmt))
2254             {
2255               bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb_for_stmt (use_stmt)->index);
2256               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2257                 fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
2258             }
2259
2260           /* Propagation may expose new trivial copy/constant propagation
2261              opportunities.  */
2262           if (TREE_CODE (use_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
2263               && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 0)) == SSA_NAME
2264               && (TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1)) == SSA_NAME
2265                   || is_gimple_min_invariant (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt,
2266                                                                    1))))
2267             {
2268               tree result = get_lhs_or_phi_result (use_stmt);
2269               bitmap_set_bit (interesting_names, SSA_NAME_VERSION (result));
2270             }
2271
2272           /* Propagation into these nodes may make certain edges in
2273              the CFG unexecutable.  We want to identify them as PHI nodes
2274              at the destination of those unexecutable edges may become
2275              degenerates.  */
2276           else if (TREE_CODE (use_stmt) == COND_EXPR
2277                    || TREE_CODE (use_stmt) == SWITCH_EXPR
2278                    || TREE_CODE (use_stmt) == GOTO_EXPR)
2279             {
2280               tree val;
2281
2282               if (TREE_CODE (use_stmt) == COND_EXPR)
2283                 val = COND_EXPR_COND (use_stmt);
2284               else if (TREE_CODE (use_stmt) == SWITCH_EXPR)
2285                 val = SWITCH_COND (use_stmt);
2286               else
2287                 val = GOTO_DESTINATION  (use_stmt);
2288
2289               if (is_gimple_min_invariant (val))
2290                 {
2291                   basic_block bb = bb_for_stmt (use_stmt);
2292                   edge te = find_taken_edge (bb, val);
2293                   edge_iterator ei;
2294                   edge e;
2295                   block_stmt_iterator bsi;
2296
2297                   /* Remove all outgoing edges except TE.  */
2298                   for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei));)
2299                     {
2300                       if (e != te)
2301                         {
2302                           tree phi;
2303
2304                           /* Mark all the PHI nodes at the destination of
2305                              the unexecutable edge as interesting.  */
2306                           for (phi = phi_nodes (e->dest);
2307                                phi;
2308                                phi = PHI_CHAIN (phi))
2309                             {
2310                               tree result = PHI_RESULT (phi);
2311                               int version = SSA_NAME_VERSION (result);
2312
2313                               bitmap_set_bit (interesting_names, version);
2314                             }
2315
2316                           te->probability += e->probability;
2317
2318                           te->count += e->count;
2319                           remove_edge (e);
2320                           cfg_altered = true;
2321                         }
2322                       else
2323                         ei_next (&ei);
2324                     }
2325
2326                   bsi = bsi_last (bb_for_stmt (use_stmt));
2327                   bsi_remove (&bsi, true);
2328
2329                   /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
2330                   te->flags &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE);
2331                   te->flags &= ~EDGE_ABNORMAL;
2332                   te->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2333                   if (te->probability > REG_BR_PROB_BASE)
2334                     te->probability = REG_BR_PROB_BASE;
2335                 }
2336             }
2337         }
2338
2339       /* Ensure there is nothing else to do. */ 
2340       gcc_assert (!all || has_zero_uses (lhs));
2341
2342       /* If we were able to propagate away all uses of LHS, then
2343          we can remove STMT.  */
2344       if (all)
2345         remove_stmt_or_phi (stmt);
2346     }
2347 }
2348
2349 /* T is either a PHI node (potentially a degenerate PHI node) or
2350    a statement that is a trivial copy or constant initialization.
2351
2352    Attempt to eliminate T by propagating its RHS into all uses of
2353    its LHS.  This may in turn set new bits in INTERESTING_NAMES
2354    for nodes we want to revisit later.
2355
2356    All exit paths should clear INTERESTING_NAMES for the result
2357    of T.  */
2358
2359 static void
2360 eliminate_const_or_copy (tree t, bitmap interesting_names)
2361 {
2362   tree lhs = get_lhs_or_phi_result (t);
2363   tree rhs;
2364   int version = SSA_NAME_VERSION (lhs);
2365
2366   /* If the LHS of this statement or PHI has no uses, then we can
2367      just eliminate it.  This can occur if, for example, the PHI
2368      was created by block duplication due to threading and its only
2369      use was in the conditional at the end of the block which was
2370      deleted.  */
2371   if (has_zero_uses (lhs))
2372     {
2373       bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
2374       remove_stmt_or_phi (t);
2375       return;
2376     }
2377
2378   /* Get the RHS of the assignment or PHI node if the PHI is a
2379      degenerate.  */
2380   rhs = get_rhs_or_phi_arg (t);
2381   if (!rhs)
2382     {
2383       bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
2384       return;
2385     }
2386
2387   propagate_rhs_into_lhs (t, lhs, rhs, interesting_names);
2388
2389   /* Note that T may well have been deleted by now, so do
2390      not access it, instead use the saved version # to clear
2391      T's entry in the worklist.  */
2392   bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
2393 }
2394
2395 /* The first phase in degenerate PHI elimination.
2396
2397    Eliminate the degenerate PHIs in BB, then recurse on the
2398    dominator children of BB.  */
2399
2400 static void
2401 eliminate_degenerate_phis_1 (basic_block bb, bitmap interesting_names)
2402 {
2403   tree phi, next;
2404   basic_block son;
2405
2406   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = next)
2407     {
2408       next = PHI_CHAIN (phi);
2409       eliminate_const_or_copy (phi, interesting_names);
2410     }
2411
2412   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
2413   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2414        son;
2415        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2416     eliminate_degenerate_phis_1 (son, interesting_names);
2417 }
2418
2419
2420 /* A very simple pass to eliminate degenerate PHI nodes from the
2421    IL.  This is meant to be fast enough to be able to be run several
2422    times in the optimization pipeline.
2423
2424    Certain optimizations, particularly those which duplicate blocks
2425    or remove edges from the CFG can create or expose PHIs which are
2426    trivial copies or constant initializations.
2427
2428    While we could pick up these optimizations in DOM or with the
2429    combination of copy-prop and CCP, those solutions are far too
2430    heavy-weight for our needs.
2431
2432    This implementation has two phases so that we can efficiently
2433    eliminate the first order degenerate PHIs and second order
2434    degenerate PHIs.
2435
2436    The first phase performs a dominator walk to identify and eliminate
2437    the vast majority of the degenerate PHIs.  When a degenerate PHI
2438    is identified and eliminated any affected statements or PHIs
2439    are put on a worklist.
2440
2441    The second phase eliminates degenerate PHIs and trivial copies
2442    or constant initializations using the worklist.  This is how we
2443    pick up the secondary optimization opportunities with minimal
2444    cost.  */
2445
2446 static unsigned int
2447 eliminate_degenerate_phis (void)
2448 {
2449   bitmap interesting_names;
2450   bitmap interesting_names1;
2451
2452   /* Bitmap of blocks which need EH information updated.  We can not
2453      update it on-the-fly as doing so invalidates the dominator tree.  */
2454   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
2455
2456   /* INTERESTING_NAMES is effectively our worklist, indexed by
2457      SSA_NAME_VERSION.
2458
2459      A set bit indicates that the statement or PHI node which
2460      defines the SSA_NAME should be (re)examined to determine if
2461      it has become a degenerate PHI or trivial const/copy propagation
2462      opportunity. 
2463
2464      Experiments have show we generally get better compilation
2465      time behavior with bitmaps rather than sbitmaps.  */
2466   interesting_names = BITMAP_ALLOC (NULL);
2467   interesting_names1 = BITMAP_ALLOC (NULL);
2468
2469   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2470   cfg_altered = false;
2471
2472   /* First phase.  Eliminate degenerate PHIs via a dominator
2473      walk of the CFG.
2474
2475      Experiments have indicated that we generally get better
2476      compile-time behavior by visiting blocks in the first
2477      phase in dominator order.  Presumably this is because walking
2478      in dominator order leaves fewer PHIs for later examination
2479      by the worklist phase.  */
2480   eliminate_degenerate_phis_1 (ENTRY_BLOCK_PTR, interesting_names);
2481
2482   /* Second phase.  Eliminate second order degenerate PHIs as well
2483      as trivial copies or constant initializations identified by
2484      the first phase or this phase.  Basically we keep iterating
2485      until our set of INTERESTING_NAMEs is empty.   */
2486   while (!bitmap_empty_p (interesting_names))
2487     {
2488       unsigned int i;
2489       bitmap_iterator bi;
2490
2491       /* EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP does not like its bitmap
2492          changed during the loop.  Copy it to another bitmap and
2493          use that.  */
2494       bitmap_copy (interesting_names1, interesting_names);
2495
2496       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (interesting_names1, 0, i, bi)
2497         {
2498           tree name = ssa_name (i);
2499
2500           /* Ignore SSA_NAMEs that have been released because
2501              their defining statement was deleted (unreachable).  */
2502           if (name)
2503             eliminate_const_or_copy (SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i)),
2504                                      interesting_names);
2505         }
2506     }
2507
2508   if (cfg_altered)
2509     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2510
2511   /* Propagation of const and copies may make some EH edges dead.  Purge
2512      such edges from the CFG as needed.  */
2513   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
2514     {
2515       tree_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
2516       BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
2517     }
2518
2519   BITMAP_FREE (interesting_names);
2520   BITMAP_FREE (interesting_names1);
2521   return 0;
2522 }
2523
2524 struct gimple_opt_pass pass_phi_only_cprop =
2525 {
2526  {
2527   GIMPLE_PASS,
2528   "phicprop",                           /* name */
2529   gate_dominator,                       /* gate */
2530   eliminate_degenerate_phis,            /* execute */
2531   NULL,                                 /* sub */
2532   NULL,                                 /* next */
2533   0,                                    /* static_pass_number */
2534   TV_TREE_PHI_CPROP,                    /* tv_id */
2535   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2536   0,                                    /* properties_provided */
2537   0,                                    /* properties_destroyed */
2538   0,                                    /* todo_flags_start */
2539   TODO_cleanup_cfg
2540     | TODO_dump_func 
2541     | TODO_ggc_collect
2542     | TODO_verify_ssa
2543     | TODO_verify_stmts
2544     | TODO_update_ssa                   /* todo_flags_finish */
2545  }
2546 };