OSDN Git Service

Add dbg count support for ccp
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-pre.c
1 /* SSA-PRE for trees.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org> and Steven Bosscher
5    <stevenb@suse.de>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "ggc.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "diagnostic.h"
31 #include "tree-inline.h"
32 #include "tree-flow.h"
33 #include "gimple.h"
34 #include "tree-dump.h"
35 #include "timevar.h"
36 #include "fibheap.h"
37 #include "hashtab.h"
38 #include "tree-iterator.h"
39 #include "real.h"
40 #include "alloc-pool.h"
41 #include "obstack.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "flags.h"
44 #include "bitmap.h"
45 #include "langhooks.h"
46 #include "cfgloop.h"
47 #include "tree-ssa-sccvn.h"
48 #include "params.h"
49 #include "dbgcnt.h"
50
51 /* TODO:
52
53    1. Avail sets can be shared by making an avail_find_leader that
54       walks up the dominator tree and looks in those avail sets.
55       This might affect code optimality, it's unclear right now.
56    2. Strength reduction can be performed by anticipating expressions
57       we can repair later on.
58    3. We can do back-substitution or smarter value numbering to catch
59       commutative expressions split up over multiple statements.
60 */
61
62 /* For ease of terminology, "expression node" in the below refers to
63    every expression node but GIMPLE_ASSIGN, because GIMPLE_ASSIGNs
64    represent the actual statement containing the expressions we care about,
65    and we cache the value number by putting it in the expression.  */
66
67 /* Basic algorithm
68
69    First we walk the statements to generate the AVAIL sets, the
70    EXP_GEN sets, and the tmp_gen sets.  EXP_GEN sets represent the
71    generation of values/expressions by a given block.  We use them
72    when computing the ANTIC sets.  The AVAIL sets consist of
73    SSA_NAME's that represent values, so we know what values are
74    available in what blocks.  AVAIL is a forward dataflow problem.  In
75    SSA, values are never killed, so we don't need a kill set, or a
76    fixpoint iteration, in order to calculate the AVAIL sets.  In
77    traditional parlance, AVAIL sets tell us the downsafety of the
78    expressions/values.
79
80    Next, we generate the ANTIC sets.  These sets represent the
81    anticipatable expressions.  ANTIC is a backwards dataflow
82    problem.  An expression is anticipatable in a given block if it could
83    be generated in that block.  This means that if we had to perform
84    an insertion in that block, of the value of that expression, we
85    could.  Calculating the ANTIC sets requires phi translation of
86    expressions, because the flow goes backwards through phis.  We must
87    iterate to a fixpoint of the ANTIC sets, because we have a kill
88    set.  Even in SSA form, values are not live over the entire
89    function, only from their definition point onwards.  So we have to
90    remove values from the ANTIC set once we go past the definition
91    point of the leaders that make them up.
92    compute_antic/compute_antic_aux performs this computation.
93
94    Third, we perform insertions to make partially redundant
95    expressions fully redundant.
96
97    An expression is partially redundant (excluding partial
98    anticipation) if:
99
100    1. It is AVAIL in some, but not all, of the predecessors of a
101       given block.
102    2. It is ANTIC in all the predecessors.
103
104    In order to make it fully redundant, we insert the expression into
105    the predecessors where it is not available, but is ANTIC.
106
107    For the partial anticipation case, we only perform insertion if it
108    is partially anticipated in some block, and fully available in all
109    of the predecessors.
110
111    insert/insert_aux/do_regular_insertion/do_partial_partial_insertion
112    performs these steps.
113
114    Fourth, we eliminate fully redundant expressions.
115    This is a simple statement walk that replaces redundant
116    calculations with the now available values.  */
117
118 /* Representations of value numbers:
119
120    Value numbers are represented by a representative SSA_NAME.  We
121    will create fake SSA_NAME's in situations where we need a
122    representative but do not have one (because it is a complex
123    expression).  In order to facilitate storing the value numbers in
124    bitmaps, and keep the number of wasted SSA_NAME's down, we also
125    associate a value_id with each value number, and create full blown
126    ssa_name's only where we actually need them (IE in operands of
127    existing expressions).
128
129    Theoretically you could replace all the value_id's with
130    SSA_NAME_VERSION, but this would allocate a large number of
131    SSA_NAME's (which are each > 30 bytes) just to get a 4 byte number.
132    It would also require an additional indirection at each point we
133    use the value id.  */
134
135 /* Representation of expressions on value numbers:
136
137    Expressions consisting of  value numbers are represented the same
138    way as our VN internally represents them, with an additional
139    "pre_expr" wrapping around them in order to facilitate storing all
140    of the expressions in the same sets.  */
141
142 /* Representation of sets:
143
144    The dataflow sets do not need to be sorted in any particular order
145    for the majority of their lifetime, are simply represented as two
146    bitmaps, one that keeps track of values present in the set, and one
147    that keeps track of expressions present in the set.
148
149    When we need them in topological order, we produce it on demand by
150    transforming the bitmap into an array and sorting it into topo
151    order.  */
152
153 /* Type of expression, used to know which member of the PRE_EXPR union
154    is valid.  */
155
156 enum pre_expr_kind
157 {
158     NAME,
159     NARY,
160     REFERENCE,
161     CONSTANT
162 };
163
164 typedef union pre_expr_union_d
165 {
166   tree name;
167   tree constant;
168   vn_nary_op_t nary;
169   vn_reference_t reference;
170 } pre_expr_union;
171
172 typedef struct pre_expr_d
173 {
174   enum pre_expr_kind kind;
175   unsigned int id;
176   pre_expr_union u;
177 } *pre_expr;
178
179 #define PRE_EXPR_NAME(e) (e)->u.name
180 #define PRE_EXPR_NARY(e) (e)->u.nary
181 #define PRE_EXPR_REFERENCE(e) (e)->u.reference
182 #define PRE_EXPR_CONSTANT(e) (e)->u.constant
183
184 static int
185 pre_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
186 {
187   const struct pre_expr_d *e1 = (const struct pre_expr_d *) p1;
188   const struct pre_expr_d *e2 = (const struct pre_expr_d *) p2;
189
190   if (e1->kind != e2->kind)
191     return false;
192
193   switch (e1->kind)
194     {
195     case CONSTANT:
196       return vn_constant_eq_with_type (PRE_EXPR_CONSTANT (e1),
197                                        PRE_EXPR_CONSTANT (e2));
198     case NAME:
199       return PRE_EXPR_NAME (e1) == PRE_EXPR_NAME (e2);
200     case NARY:
201       return vn_nary_op_eq (PRE_EXPR_NARY (e1), PRE_EXPR_NARY (e2));
202     case REFERENCE:
203       return vn_reference_eq (PRE_EXPR_REFERENCE (e1),
204                               PRE_EXPR_REFERENCE (e2));
205     default:
206       abort();
207     }
208 }
209
210 static hashval_t
211 pre_expr_hash (const void *p1)
212 {
213   const struct pre_expr_d *e = (const struct pre_expr_d *) p1;
214   switch (e->kind)
215     {
216     case CONSTANT:
217       return vn_hash_constant_with_type (PRE_EXPR_CONSTANT (e));
218     case NAME:
219       return iterative_hash_hashval_t (SSA_NAME_VERSION (PRE_EXPR_NAME (e)), 0);
220     case NARY:
221       return PRE_EXPR_NARY (e)->hashcode;
222     case REFERENCE:
223       return PRE_EXPR_REFERENCE (e)->hashcode;
224     default:
225       abort ();
226     }
227 }
228
229
230 /* Next global expression id number.  */
231 static unsigned int next_expression_id;
232
233 /* Mapping from expression to id number we can use in bitmap sets.  */
234 DEF_VEC_P (pre_expr);
235 DEF_VEC_ALLOC_P (pre_expr, heap);
236 static VEC(pre_expr, heap) *expressions;
237 static htab_t expression_to_id;
238
239 /* Allocate an expression id for EXPR.  */
240
241 static inline unsigned int
242 alloc_expression_id (pre_expr expr)
243 {
244   void **slot;
245   /* Make sure we won't overflow. */
246   gcc_assert (next_expression_id + 1 > next_expression_id);
247   expr->id = next_expression_id++;
248   VEC_safe_push (pre_expr, heap, expressions, expr);
249   slot = htab_find_slot (expression_to_id, expr, INSERT);
250   gcc_assert (!*slot);
251   *slot = expr;
252   return next_expression_id - 1;
253 }
254
255 /* Return the expression id for tree EXPR.  */
256
257 static inline unsigned int
258 get_expression_id (const pre_expr expr)
259 {
260   return expr->id;
261 }
262
263 static inline unsigned int
264 lookup_expression_id (const pre_expr expr)
265 {
266   void **slot;
267
268   slot = htab_find_slot (expression_to_id, expr, NO_INSERT);
269   if (!slot)
270     return 0;
271   return ((pre_expr)*slot)->id;
272 }
273
274 /* Return the existing expression id for EXPR, or create one if one
275    does not exist yet.  */
276
277 static inline unsigned int
278 get_or_alloc_expression_id (pre_expr expr)
279 {
280   unsigned int id = lookup_expression_id (expr);
281   if (id == 0)
282     return alloc_expression_id (expr);
283   return expr->id = id;
284 }
285
286 /* Return the expression that has expression id ID */
287
288 static inline pre_expr
289 expression_for_id (unsigned int id)
290 {
291   return VEC_index (pre_expr, expressions, id);
292 }
293
294 /* Free the expression id field in all of our expressions,
295    and then destroy the expressions array.  */
296
297 static void
298 clear_expression_ids (void)
299 {
300   VEC_free (pre_expr, heap, expressions);
301 }
302
303 static alloc_pool pre_expr_pool;
304
305 /* Given an SSA_NAME NAME, get or create a pre_expr to represent it.  */
306
307 static pre_expr
308 get_or_alloc_expr_for_name (tree name)
309 {
310   pre_expr result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
311   unsigned int result_id;
312
313   result->kind = NAME;
314   result->id = 0;
315   PRE_EXPR_NAME (result) = name;
316   result_id = lookup_expression_id (result);
317   if (result_id != 0)
318     {
319       pool_free (pre_expr_pool, result);
320       result = expression_for_id (result_id);
321       return result;
322     }
323   get_or_alloc_expression_id (result);
324   return result;
325 }
326
327 static bool in_fre = false;
328
329 /* An unordered bitmap set.  One bitmap tracks values, the other,
330    expressions.  */
331 typedef struct bitmap_set
332 {
333   bitmap expressions;
334   bitmap values;
335 } *bitmap_set_t;
336
337 #define FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET(set, id, bi)            \
338   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP((set)->expressions, 0, (id), (bi))
339
340 #define FOR_EACH_VALUE_ID_IN_SET(set, id, bi)           \
341   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP((set)->values, 0, (id), (bi))
342
343 /* Mapping from value id to expressions with that value_id.  */
344 DEF_VEC_P (bitmap_set_t);
345 DEF_VEC_ALLOC_P (bitmap_set_t, heap);
346 static VEC(bitmap_set_t, heap) *value_expressions;
347
348 /* Sets that we need to keep track of.  */
349 typedef struct bb_bitmap_sets
350 {
351   /* The EXP_GEN set, which represents expressions/values generated in
352      a basic block.  */
353   bitmap_set_t exp_gen;
354
355   /* The PHI_GEN set, which represents PHI results generated in a
356      basic block.  */
357   bitmap_set_t phi_gen;
358
359   /* The TMP_GEN set, which represents results/temporaries generated
360      in a basic block. IE the LHS of an expression.  */
361   bitmap_set_t tmp_gen;
362
363   /* The AVAIL_OUT set, which represents which values are available in
364      a given basic block.  */
365   bitmap_set_t avail_out;
366
367   /* The ANTIC_IN set, which represents which values are anticipatable
368      in a given basic block.  */
369   bitmap_set_t antic_in;
370
371   /* The PA_IN set, which represents which values are
372      partially anticipatable in a given basic block.  */
373   bitmap_set_t pa_in;
374
375   /* The NEW_SETS set, which is used during insertion to augment the
376      AVAIL_OUT set of blocks with the new insertions performed during
377      the current iteration.  */
378   bitmap_set_t new_sets;
379
380   /* True if we have visited this block during ANTIC calculation.  */
381   unsigned int visited:1;
382
383   /* True we have deferred processing this block during ANTIC
384      calculation until its successor is processed.  */
385   unsigned int deferred : 1;
386 } *bb_value_sets_t;
387
388 #define EXP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->exp_gen
389 #define PHI_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->phi_gen
390 #define TMP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->tmp_gen
391 #define AVAIL_OUT(BB)   ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->avail_out
392 #define ANTIC_IN(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->antic_in
393 #define PA_IN(BB)       ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->pa_in
394 #define NEW_SETS(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->new_sets
395 #define BB_VISITED(BB) ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->visited
396 #define BB_DEFERRED(BB) ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->deferred
397
398
399 /* Maximal set of values, used to initialize the ANTIC problem, which
400    is an intersection problem.  */
401 static bitmap_set_t maximal_set;
402
403 /* Basic block list in postorder.  */
404 static int *postorder;
405
406 /* This structure is used to keep track of statistics on what
407    optimization PRE was able to perform.  */
408 static struct
409 {
410   /* The number of RHS computations eliminated by PRE.  */
411   int eliminations;
412
413   /* The number of new expressions/temporaries generated by PRE.  */
414   int insertions;
415
416   /* The number of inserts found due to partial anticipation  */
417   int pa_insert;
418
419   /* The number of new PHI nodes added by PRE.  */
420   int phis;
421
422   /* The number of values found constant.  */
423   int constified;
424
425 } pre_stats;
426
427 static bool do_partial_partial;
428 static pre_expr bitmap_find_leader (bitmap_set_t, unsigned int, gimple);
429 static void bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t, pre_expr);
430 static void bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t, pre_expr);
431 static void bitmap_set_copy (bitmap_set_t, bitmap_set_t);
432 static bool bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t, unsigned int);
433 static void bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t, pre_expr);
434 static void bitmap_insert_into_set_1 (bitmap_set_t, pre_expr, bool);
435 static bitmap_set_t bitmap_set_new (void);
436 static tree create_expression_by_pieces (basic_block, pre_expr, gimple_seq *,
437                                          gimple, tree);
438 static tree find_or_generate_expression (basic_block, pre_expr, gimple_seq *,
439                                          gimple);
440 static unsigned int get_expr_value_id (pre_expr);
441
442 /* We can add and remove elements and entries to and from sets
443    and hash tables, so we use alloc pools for them.  */
444
445 static alloc_pool bitmap_set_pool;
446 static bitmap_obstack grand_bitmap_obstack;
447
448 /* To avoid adding 300 temporary variables when we only need one, we
449    only create one temporary variable, on demand, and build ssa names
450    off that.  We do have to change the variable if the types don't
451    match the current variable's type.  */
452 static tree pretemp;
453 static tree storetemp;
454 static tree prephitemp;
455
456 /* Set of blocks with statements that have had its EH information
457    cleaned up.  */
458 static bitmap need_eh_cleanup;
459
460 /* Which expressions have been seen during a given phi translation.  */
461 static bitmap seen_during_translate;
462
463 /* The phi_translate_table caches phi translations for a given
464    expression and predecessor.  */
465
466 static htab_t phi_translate_table;
467
468 /* A three tuple {e, pred, v} used to cache phi translations in the
469    phi_translate_table.  */
470
471 typedef struct expr_pred_trans_d
472 {
473   /* The expression.  */
474   pre_expr e;
475
476   /* The predecessor block along which we translated the expression.  */
477   basic_block pred;
478
479   /* The value that resulted from the translation.  */
480   pre_expr v;
481
482   /* The hashcode for the expression, pred pair. This is cached for
483      speed reasons.  */
484   hashval_t hashcode;
485 } *expr_pred_trans_t;
486 typedef const struct expr_pred_trans_d *const_expr_pred_trans_t;
487
488 /* Return the hash value for a phi translation table entry.  */
489
490 static hashval_t
491 expr_pred_trans_hash (const void *p)
492 {
493   const_expr_pred_trans_t const ve = (const_expr_pred_trans_t) p;
494   return ve->hashcode;
495 }
496
497 /* Return true if two phi translation table entries are the same.
498    P1 and P2 should point to the expr_pred_trans_t's to be compared.*/
499
500 static int
501 expr_pred_trans_eq (const void *p1, const void *p2)
502 {
503   const_expr_pred_trans_t const ve1 = (const_expr_pred_trans_t) p1;
504   const_expr_pred_trans_t const ve2 = (const_expr_pred_trans_t) p2;
505   basic_block b1 = ve1->pred;
506   basic_block b2 = ve2->pred;
507
508   /* If they are not translations for the same basic block, they can't
509      be equal.  */
510   if (b1 != b2)
511     return false;
512   return pre_expr_eq (ve1->e, ve2->e);
513 }
514
515 /* Search in the phi translation table for the translation of
516    expression E in basic block PRED.
517    Return the translated value, if found, NULL otherwise.  */
518
519 static inline pre_expr
520 phi_trans_lookup (pre_expr e, basic_block pred)
521 {
522   void **slot;
523   struct expr_pred_trans_d ept;
524
525   ept.e = e;
526   ept.pred = pred;
527   ept.hashcode = iterative_hash_hashval_t (pre_expr_hash (e), pred->index);
528   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, &ept, ept.hashcode,
529                                    NO_INSERT);
530   if (!slot)
531     return NULL;
532   else
533     return ((expr_pred_trans_t) *slot)->v;
534 }
535
536
537 /* Add the tuple mapping from {expression E, basic block PRED} to
538    value V, to the phi translation table.  */
539
540 static inline void
541 phi_trans_add (pre_expr e, pre_expr v, basic_block pred)
542 {
543   void **slot;
544   expr_pred_trans_t new_pair = XNEW (struct expr_pred_trans_d);
545   new_pair->e = e;
546   new_pair->pred = pred;
547   new_pair->v = v;
548   new_pair->hashcode = iterative_hash_hashval_t (pre_expr_hash (e),
549                                                  pred->index);
550
551   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, new_pair,
552                                    new_pair->hashcode, INSERT);
553   if (*slot)
554     free (*slot);
555   *slot = (void *) new_pair;
556 }
557
558
559 /* Add expression E to the expression set of value id V.  */
560
561 void
562 add_to_value (unsigned int v, pre_expr e)
563 {
564   bitmap_set_t set;
565
566   gcc_assert (get_expr_value_id (e) == v);
567
568   if (v >= VEC_length (bitmap_set_t, value_expressions))
569     {
570       VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap, value_expressions,
571                              v + 1);
572     }
573
574   set = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, v);
575   if (!set)
576     {
577       set = bitmap_set_new ();
578       VEC_replace (bitmap_set_t, value_expressions, v, set);
579     }
580
581   bitmap_insert_into_set_1 (set, e, true);
582 }
583
584 /* Create a new bitmap set and return it.  */
585
586 static bitmap_set_t
587 bitmap_set_new (void)
588 {
589   bitmap_set_t ret = (bitmap_set_t) pool_alloc (bitmap_set_pool);
590   ret->expressions = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
591   ret->values = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
592   return ret;
593 }
594
595 /* Return the value id for a PRE expression EXPR.  */
596
597 static unsigned int
598 get_expr_value_id (pre_expr expr)
599 {
600   switch (expr->kind)
601     {
602     case CONSTANT:
603       {
604         unsigned int id;
605         id = get_constant_value_id (PRE_EXPR_CONSTANT (expr));
606         if (id == 0)
607           {
608             id = get_or_alloc_constant_value_id (PRE_EXPR_CONSTANT (expr));
609             add_to_value (id, expr);
610           }
611         return id;
612       }
613     case NAME:
614       return VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (expr))->value_id;
615     case NARY:
616       return PRE_EXPR_NARY (expr)->value_id;
617     case REFERENCE:
618       return PRE_EXPR_REFERENCE (expr)->value_id;
619     default:
620       gcc_unreachable ();
621     }
622 }
623
624 /* Remove an expression EXPR from a bitmapped set.  */
625
626 static void
627 bitmap_remove_from_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
628 {
629   unsigned int val  = get_expr_value_id (expr);
630   if (!value_id_constant_p (val))
631     {
632       bitmap_clear_bit (set->values, val);
633       bitmap_clear_bit (set->expressions, get_expression_id (expr));
634     }
635 }
636
637 static void
638 bitmap_insert_into_set_1 (bitmap_set_t set, pre_expr expr,
639                           bool allow_constants)
640 {
641   unsigned int val  = get_expr_value_id (expr);
642   if (allow_constants || !value_id_constant_p (val))
643     {
644       /* We specifically expect this and only this function to be able to
645          insert constants into a set.  */
646       bitmap_set_bit (set->values, val);
647       bitmap_set_bit (set->expressions, get_or_alloc_expression_id (expr));
648     }
649 }
650
651 /* Insert an expression EXPR into a bitmapped set.  */
652
653 static void
654 bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
655 {
656   bitmap_insert_into_set_1 (set, expr, false);
657 }
658
659 /* Copy a bitmapped set ORIG, into bitmapped set DEST.  */
660
661 static void
662 bitmap_set_copy (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
663 {
664   bitmap_copy (dest->expressions, orig->expressions);
665   bitmap_copy (dest->values, orig->values);
666 }
667
668
669 /* Free memory used up by SET.  */
670 static void
671 bitmap_set_free (bitmap_set_t set)
672 {
673   BITMAP_FREE (set->expressions);
674   BITMAP_FREE (set->values);
675 }
676
677
678 /* Generate an topological-ordered array of bitmap set SET.  */
679
680 static VEC(pre_expr, heap) *
681 sorted_array_from_bitmap_set (bitmap_set_t set)
682 {
683   unsigned int i, j;
684   bitmap_iterator bi, bj;
685   VEC(pre_expr, heap) *result = NULL;
686
687   FOR_EACH_VALUE_ID_IN_SET (set, i, bi)
688     {
689       /* The number of expressions having a given value is usually
690          relatively small.  Thus, rather than making a vector of all
691          the expressions and sorting it by value-id, we walk the values
692          and check in the reverse mapping that tells us what expressions
693          have a given value, to filter those in our set.  As a result,
694          the expressions are inserted in value-id order, which means
695          topological order.
696
697          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
698          choose which set to walk based on the set size.  */
699       bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, i);
700       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, j, bj)
701         {
702           if (bitmap_bit_p (set->expressions, j))
703             VEC_safe_push (pre_expr, heap, result, expression_for_id (j));
704         }
705     }
706
707   return result;
708 }
709
710 /* Perform bitmapped set operation DEST &= ORIG.  */
711
712 static void
713 bitmap_set_and (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
714 {
715   bitmap_iterator bi;
716   unsigned int i;
717
718   if (dest != orig)
719     {
720       bitmap temp = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
721
722       bitmap_and_into (dest->values, orig->values);
723       bitmap_copy (temp, dest->expressions);
724       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (temp, 0, i, bi)
725         {
726           pre_expr expr = expression_for_id (i);
727           unsigned int value_id = get_expr_value_id (expr);
728           if (!bitmap_bit_p (dest->values, value_id))
729             bitmap_clear_bit (dest->expressions, i);
730         }
731       BITMAP_FREE (temp);
732     }
733 }
734
735 /* Subtract all values and expressions contained in ORIG from DEST.  */
736
737 static bitmap_set_t
738 bitmap_set_subtract (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
739 {
740   bitmap_set_t result = bitmap_set_new ();
741   bitmap_iterator bi;
742   unsigned int i;
743
744   bitmap_and_compl (result->expressions, dest->expressions,
745                     orig->expressions);
746
747   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (result, i, bi)
748     {
749       pre_expr expr = expression_for_id (i);
750       unsigned int value_id = get_expr_value_id (expr);
751       bitmap_set_bit (result->values, value_id);
752     }
753
754   return result;
755 }
756
757 /* Subtract all the values in bitmap set B from bitmap set A.  */
758
759 static void
760 bitmap_set_subtract_values (bitmap_set_t a, bitmap_set_t b)
761 {
762   unsigned int i;
763   bitmap_iterator bi;
764   bitmap temp = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
765
766   bitmap_copy (temp, a->expressions);
767   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (temp, 0, i, bi)
768     {
769       pre_expr expr = expression_for_id (i);
770       if (bitmap_set_contains_value (b, get_expr_value_id (expr)))
771         bitmap_remove_from_set (a, expr);
772     }
773   BITMAP_FREE (temp);
774 }
775
776
777 /* Return true if bitmapped set SET contains the value VALUE_ID.  */
778
779 static bool
780 bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t set, unsigned int value_id)
781 {
782   if (value_id_constant_p (value_id))
783     return true;
784
785   if (!set || bitmap_empty_p (set->expressions))
786     return false;
787
788   return bitmap_bit_p (set->values, value_id);
789 }
790
791 static inline bool
792 bitmap_set_contains_expr (bitmap_set_t set, const pre_expr expr)
793 {
794   return bitmap_bit_p (set->expressions, get_expression_id (expr));
795 }
796
797 /* Replace an instance of value LOOKFOR with expression EXPR in SET.  */
798
799 static void
800 bitmap_set_replace_value (bitmap_set_t set, unsigned int lookfor,
801                           const pre_expr expr)
802 {
803   bitmap_set_t exprset;
804   unsigned int i;
805   bitmap_iterator bi;
806
807   if (value_id_constant_p (lookfor))
808     return;
809
810   if (!bitmap_set_contains_value (set, lookfor))
811     return;
812
813   /* The number of expressions having a given value is usually
814      significantly less than the total number of expressions in SET.
815      Thus, rather than check, for each expression in SET, whether it
816      has the value LOOKFOR, we walk the reverse mapping that tells us
817      what expressions have a given value, and see if any of those
818      expressions are in our set.  For large testcases, this is about
819      5-10x faster than walking the bitmap.  If this is somehow a
820      significant lose for some cases, we can choose which set to walk
821      based on the set size.  */
822   exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, lookfor);
823   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
824     {
825       if (bitmap_bit_p (set->expressions, i))
826         {
827           bitmap_clear_bit (set->expressions, i);
828           bitmap_set_bit (set->expressions, get_expression_id (expr));
829           return;
830         }
831     }
832 }
833
834 /* Return true if two bitmap sets are equal.  */
835
836 static bool
837 bitmap_set_equal (bitmap_set_t a, bitmap_set_t b)
838 {
839   return bitmap_equal_p (a->values, b->values);
840 }
841
842 /* Replace an instance of EXPR's VALUE with EXPR in SET if it exists,
843    and add it otherwise.  */
844
845 static void
846 bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
847 {
848   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
849
850   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
851     bitmap_set_replace_value (set, val, expr);
852   else
853     bitmap_insert_into_set (set, expr);
854 }
855
856 /* Insert EXPR into SET if EXPR's value is not already present in
857    SET.  */
858
859 static void
860 bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
861 {
862   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
863
864   if (value_id_constant_p (val))
865     return;
866
867   if (!bitmap_set_contains_value (set, val))
868     bitmap_insert_into_set (set, expr);
869 }
870
871 /* Print out EXPR to outfile.  */
872
873 static void
874 print_pre_expr (FILE *outfile, const pre_expr expr)
875 {
876   switch (expr->kind)
877     {
878     case CONSTANT:
879       print_generic_expr (outfile, PRE_EXPR_CONSTANT (expr), 0);
880       break;
881     case NAME:
882       print_generic_expr (outfile, PRE_EXPR_NAME (expr), 0);
883       break;
884     case NARY:
885       {
886         unsigned int i;
887         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
888         fprintf (outfile, "{%s,", tree_code_name [nary->opcode]);
889         for (i = 0; i < nary->length; i++)
890           {
891             print_generic_expr (outfile, nary->op[i], 0);
892             if (i != (unsigned) nary->length - 1)
893               fprintf (outfile, ",");
894           }
895         fprintf (outfile, "}");
896       }
897       break;
898
899     case REFERENCE:
900       {
901         vn_reference_op_t vro;
902         unsigned int i;
903         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
904         fprintf (outfile, "{");
905         for (i = 0;
906              VEC_iterate (vn_reference_op_s, ref->operands, i, vro);
907              i++)
908           {
909             if (vro->opcode != SSA_NAME
910                 && TREE_CODE_CLASS (vro->opcode) != tcc_declaration)
911               fprintf (outfile, "%s ", tree_code_name [vro->opcode]);
912             if (vro->op0)
913               {
914                 if (vro->op1)
915                   fprintf (outfile, "<");
916                 print_generic_expr (outfile, vro->op0, 0);
917                 if (vro->op1)
918                   {
919                     fprintf (outfile, ",");
920                     print_generic_expr (outfile, vro->op1, 0);
921                   }
922                 if (vro->op1)
923                   fprintf (outfile, ">");
924               }
925             if (i != VEC_length (vn_reference_op_s, ref->operands) - 1)
926               fprintf (outfile, ",");
927           }
928         fprintf (outfile, "}");
929       }
930       break;
931     }
932 }
933 void debug_pre_expr (pre_expr);
934
935 /* Like print_pre_expr but always prints to stderr.  */
936 void
937 debug_pre_expr (pre_expr e)
938 {
939   print_pre_expr (stderr, e);
940   fprintf (stderr, "\n");
941 }
942
943 /* Print out SET to OUTFILE.  */
944
945 static void
946 print_bitmap_set (FILE *outfile, bitmap_set_t set,
947                   const char *setname, int blockindex)
948 {
949   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
950   if (set)
951     {
952       bool first = true;
953       unsigned i;
954       bitmap_iterator bi;
955
956       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (set, i, bi)
957         {
958           const pre_expr expr = expression_for_id (i);
959
960           if (!first)
961             fprintf (outfile, ", ");
962           first = false;
963           print_pre_expr (outfile, expr);
964
965           fprintf (outfile, " (%04d)", get_expr_value_id (expr));
966         }
967     }
968   fprintf (outfile, " }\n");
969 }
970
971 void debug_bitmap_set (bitmap_set_t);
972
973 void
974 debug_bitmap_set (bitmap_set_t set)
975 {
976   print_bitmap_set (stderr, set, "debug", 0);
977 }
978
979 /* Print out the expressions that have VAL to OUTFILE.  */
980
981 void
982 print_value_expressions (FILE *outfile, unsigned int val)
983 {
984   bitmap_set_t set = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, val);
985   if (set)
986     {
987       char s[10];
988       sprintf (s, "%04d", val);
989       print_bitmap_set (outfile, set, s, 0);
990     }
991 }
992
993
994 void
995 debug_value_expressions (unsigned int val)
996 {
997   print_value_expressions (stderr, val);
998 }
999
1000 /* Given a CONSTANT, allocate a new CONSTANT type PRE_EXPR to
1001    represent it.  */
1002
1003 static pre_expr
1004 get_or_alloc_expr_for_constant (tree constant)
1005 {
1006   unsigned int result_id;
1007   unsigned int value_id;
1008   pre_expr newexpr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1009   newexpr->kind = CONSTANT;
1010   PRE_EXPR_CONSTANT (newexpr) = constant;
1011   result_id = lookup_expression_id (newexpr);
1012   if (result_id != 0)
1013     {
1014       pool_free (pre_expr_pool, newexpr);
1015       newexpr = expression_for_id (result_id);
1016       return newexpr;
1017     }
1018   value_id = get_or_alloc_constant_value_id (constant);
1019   get_or_alloc_expression_id (newexpr);
1020   add_to_value (value_id, newexpr);
1021   return newexpr;
1022 }
1023
1024 /* Given a value id V, find the actual tree representing the constant
1025    value if there is one, and return it. Return NULL if we can't find
1026    a constant.  */
1027
1028 static tree
1029 get_constant_for_value_id (unsigned int v)
1030 {
1031   if (value_id_constant_p (v))
1032     {
1033       unsigned int i;
1034       bitmap_iterator bi;
1035       bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, v);
1036
1037       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
1038         {
1039           pre_expr expr = expression_for_id (i);
1040           if (expr->kind == CONSTANT)
1041             return PRE_EXPR_CONSTANT (expr);
1042         }
1043     }
1044   return NULL;
1045 }
1046
1047 /* Get or allocate a pre_expr for a piece of GIMPLE, and return it.
1048    Currently only supports constants and SSA_NAMES.  */
1049 static pre_expr
1050 get_or_alloc_expr_for (tree t)
1051 {
1052   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
1053     return get_or_alloc_expr_for_name (t);
1054   else if (is_gimple_min_invariant (t))
1055     return get_or_alloc_expr_for_constant (t);
1056   else
1057     {
1058       /* More complex expressions can result from SCCVN expression
1059          simplification that inserts values for them.  As they all
1060          do not have VOPs the get handled by the nary ops struct.  */
1061       vn_nary_op_t result;
1062       unsigned int result_id;
1063       vn_nary_op_lookup (t, &result);
1064       if (result != NULL)
1065         {
1066           pre_expr e = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1067           e->kind = NARY;
1068           PRE_EXPR_NARY (e) = result;
1069           result_id = lookup_expression_id (e);
1070           if (result_id != 0)
1071             {
1072               pool_free (pre_expr_pool, e);
1073               e = expression_for_id (result_id);
1074               return e;
1075             }
1076           alloc_expression_id (e);
1077           return e;
1078         }
1079     }
1080   return NULL;
1081 }
1082
1083 /* Return the folded version of T if T, when folded, is a gimple
1084    min_invariant.  Otherwise, return T.  */
1085
1086 static pre_expr
1087 fully_constant_expression (pre_expr e)
1088 {
1089   switch (e->kind)
1090     {
1091     case CONSTANT:
1092       return e;
1093     case NARY:
1094       {
1095         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (e);
1096         switch (TREE_CODE_CLASS (nary->opcode))
1097           {
1098           case tcc_expression:
1099             if (nary->opcode == TRUTH_NOT_EXPR)
1100               goto do_unary;
1101             if (nary->opcode != TRUTH_AND_EXPR
1102                 && nary->opcode != TRUTH_OR_EXPR
1103                 && nary->opcode != TRUTH_XOR_EXPR)
1104               return e;
1105             /* Fallthrough.  */
1106           case tcc_binary:
1107           case tcc_comparison:
1108             {
1109               /* We have to go from trees to pre exprs to value ids to
1110                  constants.  */
1111               tree naryop0 = nary->op[0];
1112               tree naryop1 = nary->op[1];
1113               tree result;
1114               if (!is_gimple_min_invariant (naryop0))
1115                 {
1116                   pre_expr rep0 = get_or_alloc_expr_for (naryop0);
1117                   unsigned int vrep0 = get_expr_value_id (rep0);
1118                   tree const0 = get_constant_for_value_id (vrep0);
1119                   if (const0)
1120                     naryop0 = fold_convert (TREE_TYPE (naryop0), const0);
1121                 }
1122               if (!is_gimple_min_invariant (naryop1))
1123                 {
1124                   pre_expr rep1 = get_or_alloc_expr_for (naryop1);
1125                   unsigned int vrep1 = get_expr_value_id (rep1);
1126                   tree const1 = get_constant_for_value_id (vrep1);
1127                   if (const1)
1128                     naryop1 = fold_convert (TREE_TYPE (naryop1), const1);
1129                 }
1130               result = fold_binary (nary->opcode, nary->type,
1131                                     naryop0, naryop1);
1132               if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1133                 return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1134               /* We might have simplified the expression to a
1135                  SSA_NAME for example from x_1 * 1.  But we cannot
1136                  insert a PHI for x_1 unconditionally as x_1 might
1137                  not be available readily.  */
1138               return e;
1139             }
1140           case tcc_reference:
1141             if (nary->opcode != REALPART_EXPR
1142                 && nary->opcode != IMAGPART_EXPR 
1143                 && nary->opcode != VIEW_CONVERT_EXPR)
1144               return e;
1145             /* Fallthrough.  */
1146           case tcc_unary:
1147 do_unary:
1148             {
1149               /* We have to go from trees to pre exprs to value ids to
1150                  constants.  */
1151               tree naryop0 = nary->op[0];
1152               tree const0, result;
1153               if (is_gimple_min_invariant (naryop0))
1154                 const0 = naryop0;
1155               else
1156                 {
1157                   pre_expr rep0 = get_or_alloc_expr_for (naryop0);
1158                   unsigned int vrep0 = get_expr_value_id (rep0);
1159                   const0 = get_constant_for_value_id (vrep0);
1160                 }
1161               result = NULL;
1162               if (const0)
1163                 {
1164                   tree type1 = TREE_TYPE (nary->op[0]);
1165                   const0 = fold_convert (type1, const0);
1166                   result = fold_unary (nary->opcode, nary->type, const0);
1167                 }
1168               if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1169                 return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1170               return e;
1171             }
1172           default:
1173             return e;
1174           }
1175       }
1176     case REFERENCE:
1177       {
1178         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (e);
1179         VEC (vn_reference_op_s, heap) *operands = ref->operands;
1180         vn_reference_op_t op;
1181
1182         /* Try to simplify the translated expression if it is
1183            a call to a builtin function with at most two arguments.  */
1184         op = VEC_index (vn_reference_op_s, operands, 0);
1185         if (op->opcode == CALL_EXPR
1186             && TREE_CODE (op->op0) == ADDR_EXPR
1187             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op->op0, 0)) == FUNCTION_DECL
1188             && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (op->op0, 0))
1189             && VEC_length (vn_reference_op_s, operands) >= 2
1190             && VEC_length (vn_reference_op_s, operands) <= 3)
1191           {
1192             vn_reference_op_t arg0, arg1 = NULL;
1193             bool anyconst = false;
1194             arg0 = VEC_index (vn_reference_op_s, operands, 1);
1195             if (VEC_length (vn_reference_op_s, operands) > 2)
1196               arg1 = VEC_index (vn_reference_op_s, operands, 2);
1197             if (TREE_CODE_CLASS (arg0->opcode) == tcc_constant
1198                 || (arg0->opcode == ADDR_EXPR
1199                     && is_gimple_min_invariant (arg0->op0)))
1200               anyconst = true;
1201             if (arg1
1202                 && (TREE_CODE_CLASS (arg1->opcode) == tcc_constant
1203                     || (arg1->opcode == ADDR_EXPR
1204                         && is_gimple_min_invariant (arg1->op0))))
1205               anyconst = true;
1206             if (anyconst)
1207               {
1208                 tree folded = build_call_expr (TREE_OPERAND (op->op0, 0),
1209                                                arg1 ? 2 : 1,
1210                                                arg0->op0,
1211                                                arg1 ? arg1->op0 : NULL);
1212                 if (folded
1213                     && TREE_CODE (folded) == NOP_EXPR)
1214                   folded = TREE_OPERAND (folded, 0);
1215                 if (folded
1216                     && is_gimple_min_invariant (folded))
1217                   return get_or_alloc_expr_for_constant (folded);
1218               }
1219           }
1220           return e;
1221         }
1222     default:
1223       return e;
1224     }
1225   return e;
1226 }
1227
1228 /* Translate the vuses in the VUSES vector backwards through phi nodes
1229    in PHIBLOCK, so that they have the value they would have in
1230    BLOCK. */
1231
1232 static VEC(tree, gc) *
1233 translate_vuses_through_block (VEC (tree, gc) *vuses,
1234                                basic_block phiblock,
1235                                basic_block block)
1236 {
1237   tree oldvuse;
1238   VEC(tree, gc) *result = NULL;
1239   int i;
1240
1241   for (i = 0; VEC_iterate (tree, vuses, i, oldvuse); i++)
1242     {
1243       gimple phi = SSA_NAME_DEF_STMT (oldvuse);
1244       if (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI
1245           && gimple_bb (phi) == phiblock)
1246         {
1247           edge e = find_edge (block, gimple_bb (phi));
1248           if (e)
1249             {
1250               tree def = PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
1251               if (def != oldvuse)
1252                 {
1253                   if (!result)
1254                     result = VEC_copy (tree, gc, vuses);
1255                   VEC_replace (tree, result, i, def);
1256                 }
1257             }
1258         }
1259     }
1260
1261   /* We avoid creating a new copy of the vuses unless something
1262      actually changed, so result can be NULL.  */
1263   if (result)
1264     {
1265       sort_vuses (result);
1266       return result;
1267     }
1268   return vuses;
1269
1270 }
1271
1272 /* Like find_leader, but checks for the value existing in SET1 *or*
1273    SET2.  This is used to avoid making a set consisting of the union
1274    of PA_IN and ANTIC_IN during insert.  */
1275
1276 static inline pre_expr
1277 find_leader_in_sets (unsigned int val, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2)
1278 {
1279   pre_expr result;
1280
1281   result = bitmap_find_leader (set1, val, NULL);
1282   if (!result && set2)
1283     result = bitmap_find_leader (set2, val, NULL);
1284   return result;
1285 }
1286
1287 /* Get the tree type for our PRE expression e.  */
1288
1289 static tree
1290 get_expr_type (const pre_expr e)
1291 {
1292   switch (e->kind)
1293     {
1294     case NAME:
1295       return TREE_TYPE (PRE_EXPR_NAME (e));
1296     case CONSTANT:
1297       return TREE_TYPE (PRE_EXPR_CONSTANT (e));
1298     case REFERENCE:
1299       {
1300         vn_reference_op_t vro;
1301
1302         gcc_assert (PRE_EXPR_REFERENCE (e)->operands);
1303         vro = VEC_index (vn_reference_op_s,
1304                          PRE_EXPR_REFERENCE (e)->operands,
1305                          0);
1306         /* We don't store type along with COMPONENT_REF because it is
1307            always the same as FIELD_DECL's type.  */
1308         if (!vro->type)
1309           {
1310             gcc_assert (vro->opcode == COMPONENT_REF);
1311             return TREE_TYPE (vro->op0);
1312           }
1313         return vro->type;
1314       }
1315
1316     case NARY:
1317       return PRE_EXPR_NARY (e)->type;
1318     }
1319   gcc_unreachable();
1320 }
1321
1322 /* Get a representative SSA_NAME for a given expression.
1323    Since all of our sub-expressions are treated as values, we require
1324    them to be SSA_NAME's for simplicity.
1325    Prior versions of GVNPRE used to use "value handles" here, so that
1326    an expression would be VH.11 + VH.10 instead of d_3 + e_6.  In
1327    either case, the operands are really values (IE we do not expect
1328    them to be usable without finding leaders).  */
1329
1330 static tree
1331 get_representative_for (const pre_expr e)
1332 {
1333   tree exprtype;
1334   tree name;
1335   unsigned int value_id = get_expr_value_id (e);
1336
1337   switch (e->kind)
1338     {
1339     case NAME:
1340       return PRE_EXPR_NAME (e);
1341     case CONSTANT:
1342       return PRE_EXPR_CONSTANT (e);
1343     case NARY:
1344     case REFERENCE:
1345       {
1346         /* Go through all of the expressions representing this value
1347            and pick out an SSA_NAME.  */
1348         unsigned int i;
1349         bitmap_iterator bi;
1350         bitmap_set_t exprs = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions,
1351                                         value_id);
1352         FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprs, i, bi)
1353           {
1354             pre_expr rep = expression_for_id (i);
1355             if (rep->kind == NAME)
1356               return PRE_EXPR_NAME (rep);
1357           }
1358       }
1359       break;
1360     }
1361   /* If we reached here we couldn't find an SSA_NAME.  This can
1362      happen when we've discovered a value that has never appeared in
1363      the program as set to an SSA_NAME, most likely as the result of
1364      phi translation.  */
1365   if (dump_file)
1366     {
1367       fprintf (dump_file,
1368                "Could not find SSA_NAME representative for expression:");
1369       print_pre_expr (dump_file, e);
1370       fprintf (dump_file, "\n");
1371     }
1372
1373   exprtype = get_expr_type (e);
1374
1375   /* Build and insert the assignment of the end result to the temporary
1376      that we will return.  */
1377   if (!pretemp || exprtype != TREE_TYPE (pretemp))
1378     {
1379       pretemp = create_tmp_var (exprtype, "pretmp");
1380       get_var_ann (pretemp);
1381     }
1382
1383   name = make_ssa_name (pretemp, gimple_build_nop ());
1384   VN_INFO_GET (name)->value_id = value_id;
1385   if (e->kind == CONSTANT)
1386     VN_INFO (name)->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (e);
1387   else
1388     VN_INFO (name)->valnum = name;
1389
1390   add_to_value (value_id, get_or_alloc_expr_for_name (name));
1391   if (dump_file)
1392     {
1393       fprintf (dump_file, "Created SSA_NAME representative ");
1394       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
1395       fprintf (dump_file, " for expression:");
1396       print_pre_expr (dump_file, e);
1397       fprintf (dump_file, "\n");
1398     }
1399
1400   return name;
1401 }
1402
1403
1404
1405
1406 /* Translate EXPR using phis in PHIBLOCK, so that it has the values of
1407    the phis in PRED.  SEEN is a bitmap saying which expression we have
1408    translated since we started translation of the toplevel expression.
1409    Return NULL if we can't find a leader for each part of the
1410    translated expression.  */
1411
1412 static pre_expr
1413 phi_translate_1 (pre_expr expr, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1414                  basic_block pred, basic_block phiblock, bitmap seen)
1415 {
1416   pre_expr oldexpr = expr;
1417   pre_expr phitrans;
1418
1419   if (!expr)
1420     return NULL;
1421
1422   if (value_id_constant_p (get_expr_value_id (expr)))
1423     return expr;
1424
1425   phitrans = phi_trans_lookup (expr, pred);
1426   if (phitrans)
1427     return phitrans;
1428
1429   /* Prevent cycles when we have recursively dependent leaders.  This
1430      can only happen when phi translating the maximal set.  */
1431   if (seen)
1432     {
1433       unsigned int expr_id = get_expression_id (expr);
1434       if (bitmap_bit_p (seen, expr_id))
1435         return NULL;
1436       bitmap_set_bit (seen, expr_id);
1437     }
1438
1439   switch (expr->kind)
1440     {
1441       /* Constants contain no values that need translation.  */
1442     case CONSTANT:
1443       return expr;
1444
1445     case NARY:
1446       {
1447         unsigned int i;
1448         bool changed = false;
1449         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
1450         struct vn_nary_op_s newnary;
1451         /* The NARY structure is only guaranteed to have been
1452            allocated to the nary->length operands.  */
1453         memcpy (&newnary, nary, (sizeof (struct vn_nary_op_s)
1454                                  - sizeof (tree) * (4 - nary->length)));
1455
1456         for (i = 0; i < newnary.length; i++)
1457           {
1458             if (TREE_CODE (newnary.op[i]) != SSA_NAME)
1459               continue;
1460             else
1461               {
1462                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (newnary.op[i])->value_id;
1463                 pre_expr leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1464                 pre_expr result = phi_translate_1 (leader, set1, set2,
1465                                                    pred, phiblock, seen);
1466                 if (result && result != leader)
1467                   {
1468                     tree name = get_representative_for (result);
1469                     if (!name)
1470                       return NULL;
1471                     newnary.op[i] = name;
1472                   }
1473                 else if (!result)
1474                   return NULL;
1475
1476                 changed |= newnary.op[i] != nary->op[i];
1477               }
1478           }
1479         if (changed)
1480           {
1481             pre_expr constant;
1482
1483             tree result = vn_nary_op_lookup_pieces (newnary.length,
1484                                                     newnary.opcode,
1485                                                     newnary.type,
1486                                                     newnary.op[0],
1487                                                     newnary.op[1],
1488                                                     newnary.op[2],
1489                                                     newnary.op[3],
1490                                                     &nary);
1491             unsigned int new_val_id;
1492
1493             expr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1494             expr->kind = NARY;
1495             expr->id = 0;
1496             if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1497               return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1498
1499
1500             if (nary)
1501               {
1502                 PRE_EXPR_NARY (expr) = nary;
1503                 constant = fully_constant_expression (expr);
1504                 if (constant != expr)
1505                   return constant;
1506
1507                 new_val_id = nary->value_id;
1508                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1509               }
1510             else
1511               {
1512                 new_val_id = get_next_value_id ();
1513                 VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap,
1514                                        value_expressions,
1515                                        get_max_value_id() + 1);
1516                 nary = vn_nary_op_insert_pieces (newnary.length,
1517                                                  newnary.opcode,
1518                                                  newnary.type,
1519                                                  newnary.op[0],
1520                                                  newnary.op[1],
1521                                                  newnary.op[2],
1522                                                  newnary.op[3],
1523                                                  result, new_val_id);
1524                 PRE_EXPR_NARY (expr) = nary;
1525                 constant = fully_constant_expression (expr);
1526                 if (constant != expr)
1527                   return constant;
1528                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1529               }
1530             add_to_value (new_val_id, expr);
1531           }
1532         phi_trans_add (oldexpr, expr, pred);
1533         return expr;
1534       }
1535       break;
1536
1537     case REFERENCE:
1538       {
1539         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
1540         VEC (vn_reference_op_s, heap) *operands = ref->operands;
1541         VEC (tree, gc) *vuses = ref->vuses;
1542         VEC (tree, gc) *newvuses = vuses;
1543         VEC (vn_reference_op_s, heap) *newoperands = NULL;
1544         bool changed = false;
1545         unsigned int i;
1546         vn_reference_op_t operand;
1547         vn_reference_t newref;
1548
1549         for (i = 0; VEC_iterate (vn_reference_op_s, operands, i, operand); i++)
1550           {
1551             pre_expr opresult;
1552             pre_expr leader;
1553             tree oldop0 = operand->op0;
1554             tree oldop1 = operand->op1;
1555             tree oldop2 = operand->op2;
1556             tree op0 = oldop0;
1557             tree op1 = oldop1;
1558             tree op2 = oldop2;
1559             tree type = operand->type;
1560             vn_reference_op_s newop = *operand;
1561
1562             if (op0 && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1563               {
1564                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (op0)->value_id;
1565                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1566                 opresult = phi_translate_1 (leader, set1, set2,
1567                                             pred, phiblock, seen);
1568                 if (opresult && opresult != leader)
1569                   {
1570                     tree name = get_representative_for (opresult);
1571                     if (!name)
1572                       break;
1573                     op0 = name;
1574                   }
1575                 else if (!opresult)
1576                   break;
1577               }
1578             changed |= op0 != oldop0;
1579
1580             if (op1 && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1581               {
1582                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (op1)->value_id;
1583                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1584                 opresult = phi_translate_1 (leader, set1, set2,
1585                                             pred, phiblock, seen);
1586                 if (opresult && opresult != leader)
1587                   {
1588                     tree name = get_representative_for (opresult);
1589                     if (!name)
1590                       break;
1591                     op1 = name;
1592                   }
1593                 else if (!opresult)
1594                   break;
1595               }
1596             changed |= op1 != oldop1;
1597             if (op2 && TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
1598               {
1599                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (op2)->value_id;
1600                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1601                 opresult = phi_translate_1 (leader, set1, set2,
1602                                             pred, phiblock, seen);
1603                 if (opresult && opresult != leader)
1604                   {
1605                     tree name = get_representative_for (opresult);
1606                     if (!name)
1607                       break;
1608                     op2 = name;
1609                   }
1610                 else if (!opresult)
1611                   break;
1612               }
1613             changed |= op2 != oldop2;
1614
1615             if (!newoperands)
1616               newoperands = VEC_copy (vn_reference_op_s, heap, operands);
1617             /* We may have changed from an SSA_NAME to a constant */
1618             if (newop.opcode == SSA_NAME && TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
1619               newop.opcode = TREE_CODE (op0);
1620             newop.type = type;
1621             newop.op0 = op0;
1622             newop.op1 = op1;
1623             newop.op2 = op2;
1624             VEC_replace (vn_reference_op_s, newoperands, i, &newop);
1625           }
1626         if (i != VEC_length (vn_reference_op_s, operands))
1627           {
1628             if (newoperands)
1629               VEC_free (vn_reference_op_s, heap, newoperands);
1630             return NULL;
1631           }
1632
1633         newvuses = translate_vuses_through_block (vuses, phiblock, pred);
1634         changed |= newvuses != vuses;
1635
1636         if (changed)
1637           {
1638             unsigned int new_val_id;
1639             pre_expr constant;
1640
1641             tree result = vn_reference_lookup_pieces (newvuses,
1642                                                       newoperands,
1643                                                       &newref, true);
1644             if (newref)
1645               VEC_free (vn_reference_op_s, heap, newoperands);
1646
1647             if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1648               {
1649                 gcc_assert (!newoperands);
1650                 return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1651               }
1652
1653             expr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1654             expr->kind = REFERENCE;
1655             expr->id = 0;
1656
1657             if (newref)
1658               {
1659                 PRE_EXPR_REFERENCE (expr) = newref;
1660                 constant = fully_constant_expression (expr);
1661                 if (constant != expr)
1662                   return constant;
1663
1664                 new_val_id = newref->value_id;
1665                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1666               }
1667             else
1668               {
1669                 new_val_id = get_next_value_id ();
1670                 VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap, value_expressions,
1671                                        get_max_value_id() + 1);
1672                 newref = vn_reference_insert_pieces (newvuses,
1673                                                      newoperands,
1674                                                      result, new_val_id);
1675                 newoperands = NULL;
1676                 PRE_EXPR_REFERENCE (expr) = newref;
1677                 constant = fully_constant_expression (expr);
1678                 if (constant != expr)
1679                   return constant;
1680                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1681               }
1682             add_to_value (new_val_id, expr);
1683           }
1684         VEC_free (vn_reference_op_s, heap, newoperands);
1685         phi_trans_add (oldexpr, expr, pred);
1686         return expr;
1687       }
1688       break;
1689
1690     case NAME:
1691       {
1692         gimple phi = NULL;
1693         edge e;
1694         gimple def_stmt;
1695         tree name = PRE_EXPR_NAME (expr);
1696
1697         def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1698         if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
1699             && gimple_bb (def_stmt) == phiblock)
1700           phi = def_stmt;
1701         else
1702           return expr;
1703
1704         e = find_edge (pred, gimple_bb (phi));
1705         if (e)
1706           {
1707             tree def = PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
1708             pre_expr newexpr;
1709
1710             if (TREE_CODE (def) == SSA_NAME)
1711               def = VN_INFO (def)->valnum;
1712
1713             /* Handle constant. */
1714             if (is_gimple_min_invariant (def))
1715               return get_or_alloc_expr_for_constant (def);
1716
1717             if (TREE_CODE (def) == SSA_NAME && ssa_undefined_value_p (def))
1718               return NULL;
1719
1720             newexpr = get_or_alloc_expr_for_name (def);
1721             return newexpr;
1722           }
1723       }
1724       return expr;
1725
1726     default:
1727       gcc_unreachable ();
1728     }
1729 }
1730
1731 /* Translate EXPR using phis in PHIBLOCK, so that it has the values of
1732    the phis in PRED.
1733    Return NULL if we can't find a leader for each part of the
1734    translated expression.  */
1735
1736 static pre_expr
1737 phi_translate (pre_expr expr, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1738                basic_block pred, basic_block phiblock)
1739 {
1740   bitmap_clear (seen_during_translate);
1741   return phi_translate_1 (expr, set1, set2, pred, phiblock,
1742                           seen_during_translate);
1743 }
1744
1745 /* For each expression in SET, translate the values through phi nodes
1746    in PHIBLOCK using edge PHIBLOCK->PRED, and store the resulting
1747    expressions in DEST.  */
1748
1749 static void
1750 phi_translate_set (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t set, basic_block pred,
1751                    basic_block phiblock)
1752 {
1753   VEC (pre_expr, heap) *exprs;
1754   pre_expr expr;
1755   int i;
1756
1757   if (!phi_nodes (phiblock))
1758     {
1759       bitmap_set_copy (dest, set);
1760       return;
1761     }
1762
1763   exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set);
1764   for (i = 0; VEC_iterate (pre_expr, exprs, i, expr); i++)
1765     {
1766       pre_expr translated;
1767       translated = phi_translate (expr, set, NULL, pred, phiblock);
1768
1769       /* Don't add empty translations to the cache  */
1770       if (translated)
1771         phi_trans_add (expr, translated, pred);
1772
1773       if (translated != NULL)
1774         bitmap_value_insert_into_set (dest, translated);
1775     }
1776   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
1777 }
1778
1779 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
1780    value) in a given set, and return it.  If STMT is non-NULL it
1781    makes sure the defining statement for the leader dominates it.
1782    Return NULL if no leader is found.  */
1783
1784 static pre_expr
1785 bitmap_find_leader (bitmap_set_t set, unsigned int val, gimple stmt)
1786 {
1787   if (value_id_constant_p (val))
1788     {
1789       unsigned int i;
1790       bitmap_iterator bi;
1791       bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, val);
1792
1793       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
1794         {
1795           pre_expr expr = expression_for_id (i);
1796           if (expr->kind == CONSTANT)
1797             return expr;
1798         }
1799     }
1800   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
1801     {
1802       /* Rather than walk the entire bitmap of expressions, and see
1803          whether any of them has the value we are looking for, we look
1804          at the reverse mapping, which tells us the set of expressions
1805          that have a given value (IE value->expressions with that
1806          value) and see if any of those expressions are in our set.
1807          The number of expressions per value is usually significantly
1808          less than the number of expressions in the set.  In fact, for
1809          large testcases, doing it this way is roughly 5-10x faster
1810          than walking the bitmap.
1811          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
1812          choose which set to walk based on which set is smaller.  */
1813       unsigned int i;
1814       bitmap_iterator bi;
1815       bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, val);
1816
1817       EXECUTE_IF_AND_IN_BITMAP (exprset->expressions,
1818                                 set->expressions, 0, i, bi)
1819         {
1820           pre_expr val = expression_for_id (i);
1821           /* At the point where stmt is not null, there should always
1822              be an SSA_NAME first in the list of expressions.  */
1823           if (stmt)
1824             {
1825               gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (PRE_EXPR_NAME (val));
1826               if (gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI
1827                   && gimple_bb (def_stmt) == gimple_bb (stmt)
1828                   && gimple_uid (def_stmt) >= gimple_uid (stmt))
1829                 continue;
1830             }
1831           return val;
1832         }
1833     }
1834   return NULL;
1835 }
1836
1837 /* Determine if EXPR, a memory expression, is ANTIC_IN at the top of
1838    BLOCK by seeing if it is not killed in the block.  Note that we are
1839    only determining whether there is a store that kills it.  Because
1840    of the order in which clean iterates over values, we are guaranteed
1841    that altered operands will have caused us to be eliminated from the
1842    ANTIC_IN set already.  */
1843
1844 static bool
1845 value_dies_in_block_x (pre_expr expr, basic_block block)
1846 {
1847   int i;
1848   tree vuse;
1849   VEC (tree, gc) *vuses = PRE_EXPR_REFERENCE (expr)->vuses;
1850
1851   /* Conservatively, a value dies if it's vuses are defined in this
1852      block, unless they come from phi nodes (which are merge operations,
1853      rather than stores.  */
1854   for (i = 0; VEC_iterate (tree, vuses, i, vuse); i++)
1855     {
1856       gimple def = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1857
1858       if (gimple_bb (def) != block)
1859         continue;
1860       if (gimple_code (def) == GIMPLE_PHI)
1861         continue;
1862       return true;
1863     }
1864   return false;
1865 }
1866
1867
1868 #define union_contains_value(SET1, SET2, VAL)                   \
1869   (bitmap_set_contains_value ((SET1), (VAL))                    \
1870    || ((SET2) && bitmap_set_contains_value ((SET2), (VAL))))
1871
1872 /* Determine if vn_reference_op_t VRO is legal in SET1 U SET2.
1873  */
1874 static bool
1875 vro_valid_in_sets (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1876                    vn_reference_op_t vro)
1877 {
1878   if (vro->op0 && TREE_CODE (vro->op0) == SSA_NAME)
1879     {
1880       struct pre_expr_d temp;
1881       temp.kind = NAME;
1882       temp.id = 0;
1883       PRE_EXPR_NAME (&temp) = vro->op0;
1884       temp.id = lookup_expression_id (&temp);
1885       if (temp.id == 0)
1886         return false;
1887       if (!union_contains_value (set1, set2,
1888                                  get_expr_value_id (&temp)))
1889         return false;
1890     }
1891   if (vro->op1 && TREE_CODE (vro->op1) == SSA_NAME)
1892     {
1893       struct pre_expr_d temp;
1894       temp.kind = NAME;
1895       temp.id = 0;
1896       PRE_EXPR_NAME (&temp) = vro->op1;
1897       temp.id = lookup_expression_id (&temp);
1898       if (temp.id == 0)
1899         return false;
1900       if (!union_contains_value (set1, set2,
1901                                  get_expr_value_id (&temp)))
1902         return false;
1903     }
1904
1905   if (vro->op2 && TREE_CODE (vro->op2) == SSA_NAME)
1906     {
1907       struct pre_expr_d temp;
1908       temp.kind = NAME;
1909       temp.id = 0;
1910       PRE_EXPR_NAME (&temp) = vro->op2;
1911       temp.id = lookup_expression_id (&temp);
1912       if (temp.id == 0)
1913         return false;
1914       if (!union_contains_value (set1, set2,
1915                                  get_expr_value_id (&temp)))
1916         return false;
1917     }
1918
1919   return true;
1920 }
1921
1922 /* Determine if the expression EXPR is valid in SET1 U SET2.
1923    ONLY SET2 CAN BE NULL.
1924    This means that we have a leader for each part of the expression
1925    (if it consists of values), or the expression is an SSA_NAME.
1926    For loads/calls, we also see if the vuses are killed in this block.
1927 */
1928
1929 static bool
1930 valid_in_sets (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2, pre_expr expr,
1931                basic_block block)
1932 {
1933   switch (expr->kind)
1934     {
1935     case NAME:
1936       return bitmap_set_contains_expr (AVAIL_OUT (block), expr);
1937     case NARY:
1938       {
1939         unsigned int i;
1940         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
1941         for (i = 0; i < nary->length; i++)
1942           {
1943             if (TREE_CODE (nary->op[i]) == SSA_NAME)
1944               {
1945                 struct pre_expr_d temp;
1946                 temp.kind = NAME;
1947                 temp.id = 0;
1948                 PRE_EXPR_NAME (&temp) = nary->op[i];
1949                 temp.id = lookup_expression_id (&temp);
1950                 if (temp.id == 0)
1951                   return false;
1952                 if (!union_contains_value (set1, set2,
1953                                            get_expr_value_id (&temp)))
1954                   return false;
1955               }
1956           }
1957         return true;
1958       }
1959       break;
1960     case REFERENCE:
1961       {
1962         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
1963         vn_reference_op_t vro;
1964         unsigned int i;
1965
1966         for (i = 0; VEC_iterate (vn_reference_op_s, ref->operands, i, vro); i++)
1967           {
1968             if (!vro_valid_in_sets (set1, set2, vro))
1969               return false;
1970           }
1971         return !value_dies_in_block_x (expr, block);
1972       }
1973     default:
1974       gcc_unreachable ();
1975     }
1976 }
1977
1978 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET1 or
1979    SET2.  This means expressions that are made up of values we have no
1980    leaders for in SET1 or SET2.  This version is used for partial
1981    anticipation, which means it is not valid in either ANTIC_IN or
1982    PA_IN.  */
1983
1984 static void
1985 dependent_clean (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2, basic_block block)
1986 {
1987   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set1);
1988   pre_expr expr;
1989   int i;
1990
1991   for (i = 0; VEC_iterate (pre_expr, exprs, i, expr); i++)
1992     {
1993       if (!valid_in_sets (set1, set2, expr, block))
1994         bitmap_remove_from_set (set1, expr);
1995     }
1996   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
1997 }
1998
1999 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET.  This
2000    means expressions that are made up of values we have no leaders for
2001    in SET.  */
2002
2003 static void
2004 clean (bitmap_set_t set, basic_block block)
2005 {
2006   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set);
2007   pre_expr expr;
2008   int i;
2009
2010   for (i = 0; VEC_iterate (pre_expr, exprs, i, expr); i++)
2011     {
2012       if (!valid_in_sets (set, NULL, expr, block))
2013         bitmap_remove_from_set (set, expr);
2014     }
2015   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
2016 }
2017
2018 static sbitmap has_abnormal_preds;
2019
2020 /* List of blocks that may have changed during ANTIC computation and
2021    thus need to be iterated over.  */
2022
2023 static sbitmap changed_blocks;
2024
2025 /* Decide whether to defer a block for a later iteration, or PHI
2026    translate SOURCE to DEST using phis in PHIBLOCK.  Return false if we
2027    should defer the block, and true if we processed it.  */
2028
2029 static bool
2030 defer_or_phi_translate_block (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t source,
2031                               basic_block block, basic_block phiblock)
2032 {
2033   if (!BB_VISITED (phiblock))
2034     {
2035       SET_BIT (changed_blocks, block->index);
2036       BB_VISITED (block) = 0;
2037       BB_DEFERRED (block) = 1;
2038       return false;
2039     }
2040   else
2041     phi_translate_set (dest, source, block, phiblock);
2042   return true;
2043 }
2044
2045 /* Compute the ANTIC set for BLOCK.
2046
2047    If succs(BLOCK) > 1 then
2048      ANTIC_OUT[BLOCK] = intersection of ANTIC_IN[b] for all succ(BLOCK)
2049    else if succs(BLOCK) == 1 then
2050      ANTIC_OUT[BLOCK] = phi_translate (ANTIC_IN[succ(BLOCK)])
2051
2052    ANTIC_IN[BLOCK] = clean(ANTIC_OUT[BLOCK] U EXP_GEN[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK])
2053 */
2054
2055 static bool
2056 compute_antic_aux (basic_block block, bool block_has_abnormal_pred_edge)
2057 {
2058   bool changed = false;
2059   bitmap_set_t S, old, ANTIC_OUT;
2060   bitmap_iterator bi;
2061   unsigned int bii;
2062   edge e;
2063   edge_iterator ei;
2064
2065   old = ANTIC_OUT = S = NULL;
2066   BB_VISITED (block) = 1;
2067
2068   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
2069      so do nothing.  */
2070   if (block_has_abnormal_pred_edge)
2071     goto maybe_dump_sets;
2072
2073   old = ANTIC_IN (block);
2074   ANTIC_OUT = bitmap_set_new ();
2075
2076   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
2077   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
2078     ;
2079   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
2080      translate through.  */
2081   else if (single_succ_p (block))
2082     {
2083       basic_block succ_bb = single_succ (block);
2084
2085       /* We trade iterations of the dataflow equations for having to
2086          phi translate the maximal set, which is incredibly slow
2087          (since the maximal set often has 300+ members, even when you
2088          have a small number of blocks).
2089          Basically, we defer the computation of ANTIC for this block
2090          until we have processed it's successor, which will inevitably
2091          have a *much* smaller set of values to phi translate once
2092          clean has been run on it.
2093          The cost of doing this is that we technically perform more
2094          iterations, however, they are lower cost iterations.
2095
2096          Timings for PRE on tramp3d-v4:
2097          without maximal set fix: 11 seconds
2098          with maximal set fix/without deferring: 26 seconds
2099          with maximal set fix/with deferring: 11 seconds
2100      */
2101
2102       if (!defer_or_phi_translate_block (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (succ_bb),
2103                                         block, succ_bb))
2104         {
2105           changed = true;
2106           goto maybe_dump_sets;
2107         }
2108     }
2109   /* If we have multiple successors, we take the intersection of all of
2110      them.  Note that in the case of loop exit phi nodes, we may have
2111      phis to translate through.  */
2112   else
2113     {
2114       VEC(basic_block, heap) * worklist;
2115       size_t i;
2116       basic_block bprime, first;
2117
2118       worklist = VEC_alloc (basic_block, heap, EDGE_COUNT (block->succs));
2119       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2120         VEC_quick_push (basic_block, worklist, e->dest);
2121       first = VEC_index (basic_block, worklist, 0);
2122
2123       if (phi_nodes (first))
2124         {
2125           bitmap_set_t from = ANTIC_IN (first);
2126
2127           if (!BB_VISITED (first))
2128             from = maximal_set;
2129           phi_translate_set (ANTIC_OUT, from, block, first);
2130         }
2131       else
2132         {
2133           if (!BB_VISITED (first))
2134             bitmap_set_copy (ANTIC_OUT, maximal_set);
2135           else
2136             bitmap_set_copy (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (first));
2137         }
2138
2139       for (i = 1; VEC_iterate (basic_block, worklist, i, bprime); i++)
2140         {
2141           if (phi_nodes (bprime))
2142             {
2143               bitmap_set_t tmp = bitmap_set_new ();
2144               bitmap_set_t from = ANTIC_IN (bprime);
2145
2146               if (!BB_VISITED (bprime))
2147                 from = maximal_set;
2148               phi_translate_set (tmp, from, block, bprime);
2149               bitmap_set_and (ANTIC_OUT, tmp);
2150               bitmap_set_free (tmp);
2151             }
2152           else
2153             {
2154               if (!BB_VISITED (bprime))
2155                 bitmap_set_and (ANTIC_OUT, maximal_set);
2156               else
2157                 bitmap_set_and (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (bprime));
2158             }
2159         }
2160       VEC_free (basic_block, heap, worklist);
2161     }
2162
2163   /* Generate ANTIC_OUT - TMP_GEN.  */
2164   S = bitmap_set_subtract (ANTIC_OUT, TMP_GEN (block));
2165
2166   /* Start ANTIC_IN with EXP_GEN - TMP_GEN.  */
2167   ANTIC_IN (block) = bitmap_set_subtract (EXP_GEN (block),
2168                                           TMP_GEN (block));
2169
2170   /* Then union in the ANTIC_OUT - TMP_GEN values,
2171      to get ANTIC_OUT U EXP_GEN - TMP_GEN */
2172   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (S, bii, bi)
2173     bitmap_value_insert_into_set (ANTIC_IN (block),
2174                                   expression_for_id (bii));
2175
2176   clean (ANTIC_IN (block), block);
2177
2178   /* !old->expressions can happen when we deferred a block.  */
2179   if (!old->expressions || !bitmap_set_equal (old, ANTIC_IN (block)))
2180     {
2181       changed = true;
2182       SET_BIT (changed_blocks, block->index);
2183       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2184         SET_BIT (changed_blocks, e->src->index);
2185     }
2186   else
2187     RESET_BIT (changed_blocks, block->index);
2188
2189  maybe_dump_sets:
2190   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2191     {
2192       if (!BB_DEFERRED (block) || BB_VISITED (block))
2193         {
2194           if (ANTIC_OUT)
2195             print_bitmap_set (dump_file, ANTIC_OUT, "ANTIC_OUT", block->index);
2196
2197           print_bitmap_set (dump_file, ANTIC_IN (block), "ANTIC_IN",
2198                             block->index);
2199
2200           if (S)
2201             print_bitmap_set (dump_file, S, "S", block->index);
2202         }
2203       else
2204         {
2205           fprintf (dump_file,
2206                    "Block %d was deferred for a future iteration.\n",
2207                    block->index);
2208         }
2209     }
2210   if (old)
2211     bitmap_set_free (old);
2212   if (S)
2213     bitmap_set_free (S);
2214   if (ANTIC_OUT)
2215     bitmap_set_free (ANTIC_OUT);
2216   return changed;
2217 }
2218
2219 /* Compute PARTIAL_ANTIC for BLOCK.
2220
2221    If succs(BLOCK) > 1 then
2222      PA_OUT[BLOCK] = value wise union of PA_IN[b] + all ANTIC_IN not
2223      in ANTIC_OUT for all succ(BLOCK)
2224    else if succs(BLOCK) == 1 then
2225      PA_OUT[BLOCK] = phi_translate (PA_IN[succ(BLOCK)])
2226
2227    PA_IN[BLOCK] = dependent_clean(PA_OUT[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK]
2228                                   - ANTIC_IN[BLOCK])
2229
2230 */
2231 static bool
2232 compute_partial_antic_aux (basic_block block,
2233                            bool block_has_abnormal_pred_edge)
2234 {
2235   bool changed = false;
2236   bitmap_set_t old_PA_IN;
2237   bitmap_set_t PA_OUT;
2238   edge e;
2239   edge_iterator ei;
2240   unsigned long max_pa = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_PARTIAL_ANTIC_LENGTH);
2241
2242   old_PA_IN = PA_OUT = NULL;
2243
2244   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
2245      so do nothing.  */
2246   if (block_has_abnormal_pred_edge)
2247     goto maybe_dump_sets;
2248
2249   /* If there are too many partially anticipatable values in the
2250      block, phi_translate_set can take an exponential time: stop
2251      before the translation starts.  */
2252   if (max_pa
2253       && single_succ_p (block)
2254       && bitmap_count_bits (PA_IN (single_succ (block))->values) > max_pa)
2255     goto maybe_dump_sets;
2256
2257   old_PA_IN = PA_IN (block);
2258   PA_OUT = bitmap_set_new ();
2259
2260   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
2261   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
2262     ;
2263   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
2264      translate through.  Note that we can't phi translate across DFS
2265      back edges in partial antic, because it uses a union operation on
2266      the successors.  For recurrences like IV's, we will end up
2267      generating a new value in the set on each go around (i + 3 (VH.1)
2268      VH.1 + 1 (VH.2), VH.2 + 1 (VH.3), etc), forever.  */
2269   else if (single_succ_p (block))
2270     {
2271       basic_block succ = single_succ (block);
2272       if (!(single_succ_edge (block)->flags & EDGE_DFS_BACK))
2273         phi_translate_set (PA_OUT, PA_IN (succ), block, succ);
2274     }
2275   /* If we have multiple successors, we take the union of all of
2276      them.  */
2277   else
2278     {
2279       VEC(basic_block, heap) * worklist;
2280       size_t i;
2281       basic_block bprime;
2282
2283       worklist = VEC_alloc (basic_block, heap, EDGE_COUNT (block->succs));
2284       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2285         {
2286           if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2287             continue;
2288           VEC_quick_push (basic_block, worklist, e->dest);
2289         }
2290       if (VEC_length (basic_block, worklist) > 0)
2291         {
2292           for (i = 0; VEC_iterate (basic_block, worklist, i, bprime); i++)
2293             {
2294               unsigned int i;
2295               bitmap_iterator bi;
2296
2297               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (ANTIC_IN (bprime), i, bi)
2298                 bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2299                                               expression_for_id (i));
2300               if (phi_nodes (bprime))
2301                 {
2302                   bitmap_set_t pa_in = bitmap_set_new ();
2303                   phi_translate_set (pa_in, PA_IN (bprime), block, bprime);
2304                   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (pa_in, i, bi)
2305                     bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2306                                                   expression_for_id (i));
2307                   bitmap_set_free (pa_in);
2308                 }
2309               else
2310                 FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (PA_IN (bprime), i, bi)
2311                   bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2312                                                 expression_for_id (i));
2313             }
2314         }
2315       VEC_free (basic_block, heap, worklist);
2316     }
2317
2318   /* PA_IN starts with PA_OUT - TMP_GEN.
2319      Then we subtract things from ANTIC_IN.  */
2320   PA_IN (block) = bitmap_set_subtract (PA_OUT, TMP_GEN (block));
2321
2322   /* For partial antic, we want to put back in the phi results, since
2323      we will properly avoid making them partially antic over backedges.  */
2324   bitmap_ior_into (PA_IN (block)->values, PHI_GEN (block)->values);
2325   bitmap_ior_into (PA_IN (block)->expressions, PHI_GEN (block)->expressions);
2326
2327   /* PA_IN[block] = PA_IN[block] - ANTIC_IN[block] */
2328   bitmap_set_subtract_values (PA_IN (block), ANTIC_IN (block));
2329
2330   dependent_clean (PA_IN (block), ANTIC_IN (block), block);
2331
2332   if (!bitmap_set_equal (old_PA_IN, PA_IN (block)))
2333     {
2334       changed = true;
2335       SET_BIT (changed_blocks, block->index);
2336       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2337         SET_BIT (changed_blocks, e->src->index);
2338     }
2339   else
2340     RESET_BIT (changed_blocks, block->index);
2341
2342  maybe_dump_sets:
2343   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2344     {
2345       if (PA_OUT)
2346         print_bitmap_set (dump_file, PA_OUT, "PA_OUT", block->index);
2347
2348       print_bitmap_set (dump_file, PA_IN (block), "PA_IN", block->index);
2349     }
2350   if (old_PA_IN)
2351     bitmap_set_free (old_PA_IN);
2352   if (PA_OUT)
2353     bitmap_set_free (PA_OUT);
2354   return changed;
2355 }
2356
2357 /* Compute ANTIC and partial ANTIC sets.  */
2358
2359 static void
2360 compute_antic (void)
2361 {
2362   bool changed = true;
2363   int num_iterations = 0;
2364   basic_block block;
2365   int i;
2366
2367   /* If any predecessor edges are abnormal, we punt, so antic_in is empty.
2368      We pre-build the map of blocks with incoming abnormal edges here.  */
2369   has_abnormal_preds = sbitmap_alloc (last_basic_block);
2370   sbitmap_zero (has_abnormal_preds);
2371
2372   FOR_EACH_BB (block)
2373     {
2374       edge_iterator ei;
2375       edge e;
2376
2377       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2378         {
2379           e->flags &= ~EDGE_DFS_BACK;
2380           if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2381             {
2382               SET_BIT (has_abnormal_preds, block->index);
2383               break;
2384             }
2385         }
2386
2387       BB_VISITED (block) = 0;
2388       BB_DEFERRED (block) = 0;
2389       /* While we are here, give empty ANTIC_IN sets to each block.  */
2390       ANTIC_IN (block) = bitmap_set_new ();
2391       PA_IN (block) = bitmap_set_new ();
2392     }
2393
2394   /* At the exit block we anticipate nothing.  */
2395   ANTIC_IN (EXIT_BLOCK_PTR) = bitmap_set_new ();
2396   BB_VISITED (EXIT_BLOCK_PTR) = 1;
2397   PA_IN (EXIT_BLOCK_PTR) = bitmap_set_new ();
2398
2399   changed_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block + 1);
2400   sbitmap_ones (changed_blocks);
2401   while (changed)
2402     {
2403       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2404         fprintf (dump_file, "Starting iteration %d\n", num_iterations);
2405       num_iterations++;
2406       changed = false;
2407       for (i = 0; i < n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS; i++)
2408         {
2409           if (TEST_BIT (changed_blocks, postorder[i]))
2410             {
2411               basic_block block = BASIC_BLOCK (postorder[i]);
2412               changed |= compute_antic_aux (block,
2413                                             TEST_BIT (has_abnormal_preds,
2414                                                       block->index));
2415             }
2416         }
2417 #ifdef ENABLE_CHECKING
2418       /* Theoretically possible, but *highly* unlikely.  */
2419       gcc_assert (num_iterations < 500);
2420 #endif
2421     }
2422
2423   statistics_histogram_event (cfun, "compute_antic iterations",
2424                               num_iterations);
2425
2426   if (do_partial_partial)
2427     {
2428       sbitmap_ones (changed_blocks);
2429       mark_dfs_back_edges ();
2430       num_iterations = 0;
2431       changed = true;
2432       while (changed)
2433         {
2434           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2435             fprintf (dump_file, "Starting iteration %d\n", num_iterations);
2436           num_iterations++;
2437           changed = false;
2438           for (i = 0; i < n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS; i++)
2439             {
2440               if (TEST_BIT (changed_blocks, postorder[i]))
2441                 {
2442                   basic_block block = BASIC_BLOCK (postorder[i]);
2443                   changed
2444                     |= compute_partial_antic_aux (block,
2445                                                   TEST_BIT (has_abnormal_preds,
2446                                                             block->index));
2447                 }
2448             }
2449 #ifdef ENABLE_CHECKING
2450           /* Theoretically possible, but *highly* unlikely.  */
2451           gcc_assert (num_iterations < 500);
2452 #endif
2453         }
2454       statistics_histogram_event (cfun, "compute_partial_antic iterations",
2455                                   num_iterations);
2456     }
2457   sbitmap_free (has_abnormal_preds);
2458   sbitmap_free (changed_blocks);
2459 }
2460
2461 /* Return true if we can value number the call in STMT.  This is true
2462    if we have a pure or constant call.  */
2463
2464 static bool
2465 can_value_number_call (gimple stmt)
2466 {
2467   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_PURE | ECF_CONST))
2468     return true;
2469   return false;
2470 }
2471
2472 /* Return true if OP is an exception handler related operation, such as
2473    FILTER_EXPR or EXC_PTR_EXPR.  */
2474
2475 static bool
2476 is_exception_related (gimple stmt)
2477 {
2478   return (is_gimple_assign (stmt)
2479           && (gimple_assign_rhs_code (stmt) == FILTER_EXPR
2480               || gimple_assign_rhs_code (stmt) == EXC_PTR_EXPR));
2481 }
2482
2483 /* Return true if OP is a tree which we can perform PRE on
2484    on.  This may not match the operations we can value number, but in
2485    a perfect world would.  */
2486
2487 static bool
2488 can_PRE_operation (tree op)
2489 {
2490   return UNARY_CLASS_P (op)
2491     || BINARY_CLASS_P (op)
2492     || COMPARISON_CLASS_P (op)
2493     || TREE_CODE (op) == INDIRECT_REF
2494     || TREE_CODE (op) == COMPONENT_REF
2495     || TREE_CODE (op) == VIEW_CONVERT_EXPR
2496     || TREE_CODE (op) == CALL_EXPR
2497     || TREE_CODE (op) == ARRAY_REF;
2498 }
2499
2500
2501 /* Inserted expressions are placed onto this worklist, which is used
2502    for performing quick dead code elimination of insertions we made
2503    that didn't turn out to be necessary.   */
2504 static VEC(gimple,heap) *inserted_exprs;
2505
2506 /* Pool allocated fake store expressions are placed onto this
2507    worklist, which, after performing dead code elimination, is walked
2508    to see which expressions need to be put into GC'able memory  */
2509 static VEC(gimple, heap) *need_creation;
2510
2511 /* The actual worker for create_component_ref_by_pieces.  */
2512
2513 static tree
2514 create_component_ref_by_pieces_1 (basic_block block, vn_reference_t ref,
2515                                   unsigned int *operand, gimple_seq *stmts,
2516                                   gimple domstmt)
2517 {
2518   vn_reference_op_t currop = VEC_index (vn_reference_op_s, ref->operands,
2519                                         *operand);
2520   tree genop;
2521   ++*operand;
2522   switch (currop->opcode)
2523     {
2524     case CALL_EXPR:
2525       {
2526         tree folded, sc = currop->op1;
2527         unsigned int nargs = 0;
2528         tree *args = XNEWVEC (tree, VEC_length (vn_reference_op_s,
2529                                                 ref->operands) - 1);
2530         while (*operand < VEC_length (vn_reference_op_s, ref->operands))
2531           {
2532             args[nargs] = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref,
2533                                                             operand, stmts,
2534                                                             domstmt);
2535             nargs++;
2536           }
2537         folded = build_call_array (currop->type,
2538                                    TREE_CODE (currop->op0) == FUNCTION_DECL
2539                                    ? build_fold_addr_expr (currop->op0)
2540                                    : currop->op0,
2541                                    nargs, args);
2542         free (args);
2543         if (sc)
2544           {
2545             pre_expr scexpr = get_or_alloc_expr_for (sc);
2546             sc = find_or_generate_expression (block, scexpr, stmts, domstmt);
2547             if (!sc)
2548               return NULL_TREE;
2549             CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (folded) = sc;
2550           }
2551         return folded;
2552       }
2553       break;
2554     case ADDR_EXPR:
2555       if (currop->op0)
2556         {
2557           gcc_assert (is_gimple_min_invariant (currop->op0));
2558           return currop->op0;
2559         }
2560       /* Fallthrough.  */
2561     case REALPART_EXPR:
2562     case IMAGPART_EXPR:
2563     case VIEW_CONVERT_EXPR:
2564       {
2565         tree folded;
2566         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref,
2567                                                         operand,
2568                                                         stmts, domstmt);
2569         if (!genop0)
2570           return NULL_TREE;
2571         folded = fold_build1 (currop->opcode, currop->type,
2572                               genop0);
2573         return folded;
2574       }
2575       break;
2576     case ALIGN_INDIRECT_REF:
2577     case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2578     case INDIRECT_REF:
2579       {
2580         tree folded;
2581         tree genop1 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref,
2582                                                         operand,
2583                                                         stmts, domstmt);
2584         if (!genop1)
2585           return NULL_TREE;
2586         genop1 = fold_convert (build_pointer_type (currop->type),
2587                                genop1);
2588
2589         if (currop->opcode == MISALIGNED_INDIRECT_REF)
2590           folded = fold_build2 (currop->opcode, currop->type,
2591                                 genop1, currop->op1);
2592         else
2593           folded = fold_build1 (currop->opcode, currop->type,
2594                                 genop1);
2595         return folded;
2596       }
2597       break;
2598     case BIT_FIELD_REF:
2599       {
2600         tree folded;
2601         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2602                                                         stmts, domstmt);
2603         pre_expr op1expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2604         pre_expr op2expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op1);
2605         tree genop1;
2606         tree genop2;
2607
2608         if (!genop0)
2609           return NULL_TREE;
2610         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1expr, stmts, domstmt);
2611         if (!genop1)
2612           return NULL_TREE;
2613         genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts, domstmt);
2614         if (!genop2)
2615           return NULL_TREE;
2616         folded = fold_build3 (BIT_FIELD_REF, currop->type, genop0, genop1,
2617                               genop2);
2618         return folded;
2619       }
2620
2621       /* For array ref vn_reference_op's, operand 1 of the array ref
2622          is op0 of the reference op and operand 3 of the array ref is
2623          op1.  */
2624     case ARRAY_RANGE_REF:
2625     case ARRAY_REF:
2626       {
2627         tree genop0;
2628         tree genop1 = currop->op0;
2629         pre_expr op1expr;
2630         tree genop2 = currop->op1;
2631         pre_expr op2expr;
2632         tree genop3;
2633         genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2634                                                    stmts, domstmt);
2635         if (!genop0)
2636           return NULL_TREE;
2637         op1expr = get_or_alloc_expr_for (genop1);
2638         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1expr, stmts, domstmt);
2639         if (!genop1)
2640           return NULL_TREE;
2641         if (genop2)
2642           {
2643             op2expr = get_or_alloc_expr_for (genop2);
2644             genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts,
2645                                                   domstmt);
2646             if (!genop2)
2647               return NULL_TREE;
2648           }
2649
2650         genop3 = currop->op2;
2651         return build4 (currop->opcode, currop->type, genop0, genop1,
2652                        genop2, genop3);
2653       }
2654     case COMPONENT_REF:
2655       {
2656         tree op0;
2657         tree op1;
2658         tree genop2 = currop->op1;
2659         pre_expr op2expr;
2660         op0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2661                                                 stmts, domstmt);
2662         if (!op0)
2663           return NULL_TREE;
2664         /* op1 should be a FIELD_DECL, which are represented by
2665            themselves.  */
2666         op1 = currop->op0;
2667         if (genop2)
2668           {
2669             op2expr = get_or_alloc_expr_for (genop2);
2670             genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts,
2671                                                   domstmt);
2672             if (!genop2)
2673               return NULL_TREE;
2674           }
2675
2676         return fold_build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (op1), op0, op1,
2677                             genop2);
2678       }
2679       break;
2680     case SSA_NAME:
2681       {
2682         pre_expr op0expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2683         genop = find_or_generate_expression (block, op0expr, stmts, domstmt);
2684         return genop;
2685       }
2686     case STRING_CST:
2687     case INTEGER_CST:
2688     case COMPLEX_CST:
2689     case VECTOR_CST:
2690     case REAL_CST:
2691     case CONSTRUCTOR:
2692     case VAR_DECL:
2693     case PARM_DECL:
2694     case CONST_DECL:
2695     case RESULT_DECL:
2696     case FUNCTION_DECL:
2697       return currop->op0;
2698
2699     default:
2700       gcc_unreachable ();
2701     }
2702 }
2703
2704 /* For COMPONENT_REF's and ARRAY_REF's, we can't have any intermediates for the
2705    COMPONENT_REF or INDIRECT_REF or ARRAY_REF portion, because we'd end up with
2706    trying to rename aggregates into ssa form directly, which is a no no.
2707
2708    Thus, this routine doesn't create temporaries, it just builds a
2709    single access expression for the array, calling
2710    find_or_generate_expression to build the innermost pieces.
2711
2712    This function is a subroutine of create_expression_by_pieces, and
2713    should not be called on it's own unless you really know what you
2714    are doing.  */
2715
2716 static tree
2717 create_component_ref_by_pieces (basic_block block, vn_reference_t ref,
2718                                 gimple_seq *stmts, gimple domstmt)
2719 {
2720   unsigned int op = 0;
2721   return create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, &op, stmts, domstmt);
2722 }
2723
2724 /* Find a leader for an expression, or generate one using
2725    create_expression_by_pieces if it's ANTIC but
2726    complex.
2727    BLOCK is the basic_block we are looking for leaders in.
2728    EXPR is the expression to find a leader or generate for.
2729    STMTS is the statement list to put the inserted expressions on.
2730    Returns the SSA_NAME of the LHS of the generated expression or the
2731    leader.
2732    DOMSTMT if non-NULL is a statement that should be dominated by
2733    all uses in the generated expression.  If DOMSTMT is non-NULL this
2734    routine can fail and return NULL_TREE.  Otherwise it will assert
2735    on failure.  */
2736
2737 static tree
2738 find_or_generate_expression (basic_block block, pre_expr expr,
2739                              gimple_seq *stmts, gimple domstmt)
2740 {
2741   pre_expr leader = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (block),
2742                                         get_expr_value_id (expr), domstmt);
2743   tree genop = NULL;
2744   if (leader)
2745     {
2746       if (leader->kind == NAME)
2747         genop = PRE_EXPR_NAME (leader);
2748       else if (leader->kind == CONSTANT)
2749         genop = PRE_EXPR_CONSTANT (leader);
2750     }
2751
2752   /* If it's still NULL, it must be a complex expression, so generate
2753      it recursively.  Not so for FRE though.  */
2754   if (genop == NULL
2755       && !in_fre)
2756     {
2757       bitmap_set_t exprset;
2758       unsigned int lookfor = get_expr_value_id (expr);
2759       bool handled = false;
2760       bitmap_iterator bi;
2761       unsigned int i;
2762
2763       exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, lookfor);
2764       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
2765         {
2766           pre_expr temp = expression_for_id (i);
2767           if (temp->kind != NAME)
2768             {
2769               handled = true;
2770               genop = create_expression_by_pieces (block, temp, stmts,
2771                                                    domstmt,
2772                                                    get_expr_type (expr));
2773               break;
2774             }
2775         }
2776       if (!handled && domstmt)
2777         return NULL_TREE;
2778
2779       gcc_assert (handled);
2780     }
2781   return genop;
2782 }
2783
2784 #define NECESSARY GF_PLF_1
2785
2786 /* Create an expression in pieces, so that we can handle very complex
2787    expressions that may be ANTIC, but not necessary GIMPLE.
2788    BLOCK is the basic block the expression will be inserted into,
2789    EXPR is the expression to insert (in value form)
2790    STMTS is a statement list to append the necessary insertions into.
2791
2792    This function will die if we hit some value that shouldn't be
2793    ANTIC but is (IE there is no leader for it, or its components).
2794    This function may also generate expressions that are themselves
2795    partially or fully redundant.  Those that are will be either made
2796    fully redundant during the next iteration of insert (for partially
2797    redundant ones), or eliminated by eliminate (for fully redundant
2798    ones).
2799
2800    If DOMSTMT is non-NULL then we make sure that all uses in the
2801    expressions dominate that statement.  In this case the function
2802    can return NULL_TREE to signal failure.  */
2803
2804 static tree
2805 create_expression_by_pieces (basic_block block, pre_expr expr,
2806                              gimple_seq *stmts, gimple domstmt, tree type)
2807 {
2808   tree temp, name;
2809   tree folded, newexpr;
2810   gimple_seq forced_stmts;
2811   unsigned int value_id;
2812   gimple_stmt_iterator gsi;
2813   tree exprtype = type ? type : get_expr_type (expr);
2814   pre_expr nameexpr;
2815   gimple newstmt;
2816
2817   switch (expr->kind)
2818     {
2819       /* We may hit the NAME/CONSTANT case if we have to convert types
2820          that value numbering saw through.  */
2821     case NAME:
2822       folded = PRE_EXPR_NAME (expr);
2823       break;
2824     case CONSTANT:
2825       folded = PRE_EXPR_CONSTANT (expr);
2826       break;
2827     case REFERENCE:
2828       {
2829         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
2830         folded = create_component_ref_by_pieces (block, ref, stmts, domstmt);
2831       }
2832       break;
2833     case NARY:
2834       {
2835         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
2836         switch (nary->length)
2837           {
2838           case 2:
2839             {
2840               pre_expr op1 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[0]);
2841               pre_expr op2 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[1]);
2842               tree genop1 = find_or_generate_expression (block, op1,
2843                                                          stmts, domstmt);
2844               tree genop2 = find_or_generate_expression (block, op2,
2845                                                          stmts, domstmt);
2846               if (!genop1 || !genop2)
2847                 return NULL_TREE;
2848               genop1 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[0]),
2849                                      genop1);
2850               /* Ensure op2 is a sizetype for POINTER_PLUS_EXPR.  It
2851                  may be a constant with the wrong type.  */
2852               if (nary->opcode == POINTER_PLUS_EXPR)
2853                 genop2 = fold_convert (sizetype, genop2);
2854               else
2855                 genop2 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[1]), genop2);
2856               
2857               folded = fold_build2 (nary->opcode, nary->type,
2858                                     genop1, genop2);
2859             }
2860             break;
2861           case 1:
2862             {
2863               pre_expr op1 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[0]);
2864               tree genop1 = find_or_generate_expression (block, op1,
2865                                                          stmts, domstmt);
2866               if (!genop1)
2867                 return NULL_TREE;
2868               genop1 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[0]), genop1);
2869
2870               folded = fold_build1 (nary->opcode, nary->type,
2871                                     genop1);
2872             }
2873             break;
2874           default:
2875             return NULL_TREE;
2876           }
2877       }
2878       break;
2879     default:
2880       return NULL_TREE;
2881     }
2882   folded = fold_convert (exprtype, folded);
2883   /* Force the generated expression to be a sequence of GIMPLE
2884      statements.
2885      We have to call unshare_expr because force_gimple_operand may
2886      modify the tree we pass to it.  */
2887   newexpr = force_gimple_operand (unshare_expr (folded), &forced_stmts,
2888                                   false, NULL);
2889
2890   /* If we have any intermediate expressions to the value sets, add them
2891      to the value sets and chain them in the instruction stream.  */
2892   if (forced_stmts)
2893     {
2894       gsi = gsi_start (forced_stmts);
2895       for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2896         {
2897           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2898           tree forcedname = gimple_get_lhs (stmt);
2899           pre_expr nameexpr;
2900
2901           VEC_safe_push (gimple, heap, inserted_exprs, stmt);
2902           if (TREE_CODE (forcedname) == SSA_NAME)
2903             {
2904               VN_INFO_GET (forcedname)->valnum = forcedname;
2905               VN_INFO (forcedname)->value_id = get_next_value_id ();
2906               nameexpr = get_or_alloc_expr_for_name (forcedname);
2907               add_to_value (VN_INFO (forcedname)->value_id, nameexpr);
2908               if (!in_fre)
2909                 bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), nameexpr);
2910               bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), nameexpr);
2911             }
2912           mark_symbols_for_renaming (stmt);
2913         }
2914       gimple_seq_add_seq (stmts, forced_stmts);
2915     }
2916
2917   /* Build and insert the assignment of the end result to the temporary
2918      that we will return.  */
2919   if (!pretemp || exprtype != TREE_TYPE (pretemp))
2920     {
2921       pretemp = create_tmp_var (exprtype, "pretmp");
2922       get_var_ann (pretemp);
2923     }
2924
2925   temp = pretemp;
2926   add_referenced_var (temp);
2927
2928   if (TREE_CODE (exprtype) == COMPLEX_TYPE
2929       || TREE_CODE (exprtype) == VECTOR_TYPE)
2930     DECL_GIMPLE_REG_P (temp) = 1;
2931
2932   newstmt = gimple_build_assign (temp, newexpr);
2933   name = make_ssa_name (temp, newstmt);
2934   gimple_assign_set_lhs (newstmt, name);
2935   gimple_set_plf (newstmt, NECESSARY, false);
2936
2937   gimple_seq_add_stmt (stmts, newstmt);
2938   VEC_safe_push (gimple, heap, inserted_exprs, newstmt);
2939
2940   /* All the symbols in NEWEXPR should be put into SSA form.  */
2941   mark_symbols_for_renaming (newstmt);
2942
2943   /* Add a value number to the temporary.
2944      The value may already exist in either NEW_SETS, or AVAIL_OUT, because
2945      we are creating the expression by pieces, and this particular piece of
2946      the expression may have been represented.  There is no harm in replacing
2947      here.  */
2948   VN_INFO_GET (name)->valnum = name;
2949   value_id = get_expr_value_id (expr);
2950   VN_INFO (name)->value_id = value_id;
2951   nameexpr = get_or_alloc_expr_for_name (name);
2952   add_to_value (value_id, nameexpr);
2953   if (!in_fre)
2954     bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), nameexpr);
2955   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), nameexpr);
2956
2957   pre_stats.insertions++;
2958   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2959     {
2960       fprintf (dump_file, "Inserted ");
2961       print_gimple_stmt (dump_file, newstmt, 0, 0);
2962       fprintf (dump_file, " in predecessor %d\n", block->index);
2963     }
2964
2965   return name;
2966 }
2967
2968
2969 /* Insert the to-be-made-available values of expression EXPRNUM for each
2970    predecessor, stored in AVAIL, into the predecessors of BLOCK, and
2971    merge the result with a phi node, given the same value number as
2972    NODE.  Return true if we have inserted new stuff.  */
2973
2974 static bool
2975 insert_into_preds_of_block (basic_block block, unsigned int exprnum,
2976                             pre_expr *avail)
2977 {
2978   pre_expr expr = expression_for_id (exprnum);
2979   pre_expr newphi;
2980   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
2981   edge pred;
2982   bool insertions = false;
2983   bool nophi = false;
2984   basic_block bprime;
2985   pre_expr eprime;
2986   edge_iterator ei;
2987   tree type = get_expr_type (expr);
2988   tree temp;
2989   gimple phi;
2990
2991   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2992     {
2993       fprintf (dump_file, "Found partial redundancy for expression ");
2994       print_pre_expr (dump_file, expr);
2995       fprintf (dump_file, " (%04d)\n", val);
2996     }
2997
2998   /* Make sure we aren't creating an induction variable.  */
2999   if (block->loop_depth > 0 && EDGE_COUNT (block->preds) == 2
3000       && expr->kind != REFERENCE)
3001     {
3002       bool firstinsideloop = false;
3003       bool secondinsideloop = false;
3004       firstinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
3005                                                EDGE_PRED (block, 0)->src);
3006       secondinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
3007                                                 EDGE_PRED (block, 1)->src);
3008       /* Induction variables only have one edge inside the loop.  */
3009       if (firstinsideloop ^ secondinsideloop)
3010         {
3011           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3012             fprintf (dump_file, "Skipping insertion of phi for partial redundancy: Looks like an induction variable\n");
3013           nophi = true;
3014         }
3015     }
3016
3017   /* Make sure we are not inserting trapping expressions.  */
3018   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3019     {
3020       bprime = pred->src;
3021       eprime = avail[bprime->index];
3022       if (eprime->kind == NARY
3023           && vn_nary_may_trap (PRE_EXPR_NARY (eprime)))
3024         return false;
3025     }
3026
3027   /* Make the necessary insertions.  */
3028   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3029     {
3030       gimple_seq stmts = NULL;
3031       tree builtexpr;
3032       bprime = pred->src;
3033       eprime = avail[bprime->index];
3034
3035       if (eprime->kind != NAME && eprime->kind != CONSTANT)
3036         {
3037           builtexpr = create_expression_by_pieces (bprime,
3038                                                    eprime,
3039                                                    &stmts, NULL,
3040                                                    type);
3041           gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_ABNORMAL));
3042           gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3043           avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (builtexpr);
3044           insertions = true;
3045         }
3046       else if (eprime->kind == CONSTANT)
3047         {
3048           /* Constants may not have the right type, fold_convert
3049              should give us back a constant with the right type.
3050           */
3051           tree constant = PRE_EXPR_CONSTANT (eprime);
3052           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (constant)))
3053             {
3054               tree builtexpr = fold_convert (type, constant);
3055               if (!is_gimple_min_invariant (builtexpr)) 
3056                 {
3057                   tree forcedexpr = force_gimple_operand (builtexpr,
3058                                                           &stmts, true,
3059                                                           NULL);
3060                   if (!is_gimple_min_invariant (forcedexpr))
3061                     {
3062                       if (forcedexpr != builtexpr)
3063                         {
3064                           VN_INFO_GET (forcedexpr)->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (eprime);
3065                           VN_INFO (forcedexpr)->value_id = get_expr_value_id (eprime);
3066                         }
3067                       if (stmts)
3068                         {
3069                           gimple_stmt_iterator gsi;
3070                           gsi = gsi_start (stmts);
3071                           for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3072                             {
3073                               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3074                               VEC_safe_push (gimple, heap, inserted_exprs, stmt);
3075                               gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, false);
3076                             }
3077                           gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3078                         }
3079                       avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (forcedexpr);
3080                     }
3081                 }
3082             }
3083         }
3084       else if (eprime->kind == NAME)
3085         {
3086           /* We may have to do a conversion because our value
3087              numbering can look through types in certain cases, but
3088              our IL requires all operands of a phi node have the same
3089              type.  */
3090           tree name = PRE_EXPR_NAME (eprime);
3091           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (name)))
3092             {
3093               tree builtexpr;
3094               tree forcedexpr;
3095               builtexpr = fold_convert (type, name);
3096               forcedexpr = force_gimple_operand (builtexpr,
3097                                                  &stmts, true,
3098                                                  NULL);
3099
3100               if (forcedexpr != name)
3101                 {
3102                   VN_INFO_GET (forcedexpr)->valnum = VN_INFO (name)->valnum;
3103                   VN_INFO (forcedexpr)->value_id = VN_INFO (name)->value_id;
3104                 }
3105
3106               if (stmts)
3107                 {
3108                   gimple_stmt_iterator gsi;
3109                   gsi = gsi_start (stmts);
3110                   for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3111                     {
3112                       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3113                       VEC_safe_push (gimple, heap, inserted_exprs, stmt);
3114                       gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, false);
3115                     }
3116                   gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3117                 }
3118               avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (forcedexpr);
3119             }
3120         }
3121     }
3122   /* If we didn't want a phi node, and we made insertions, we still have
3123      inserted new stuff, and thus return true.  If we didn't want a phi node,
3124      and didn't make insertions, we haven't added anything new, so return
3125      false.  */
3126   if (nophi && insertions)
3127     return true;
3128   else if (nophi && !insertions)
3129     return false;
3130
3131   /* Now build a phi for the new variable.  */
3132   if (!prephitemp || TREE_TYPE (prephitemp) != type)
3133     {
3134       prephitemp = create_tmp_var (type, "prephitmp");
3135       get_var_ann (prephitemp);
3136     }
3137
3138   temp = prephitemp;
3139   add_referenced_var (temp);
3140
3141   if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE
3142       || TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
3143     DECL_GIMPLE_REG_P (temp) = 1;
3144   phi = create_phi_node (temp, block);
3145
3146   gimple_set_plf (phi, NECESSARY, false);
3147   VN_INFO_GET (gimple_phi_result (phi))->valnum = gimple_phi_result (phi);
3148   VN_INFO (gimple_phi_result (phi))->value_id = val;
3149   VEC_safe_push (gimple, heap, inserted_exprs, phi);
3150   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3151     {
3152       pre_expr ae = avail[pred->src->index];
3153       gcc_assert (get_expr_type (ae) == type
3154                   || useless_type_conversion_p (type, get_expr_type (ae)));
3155       if (ae->kind == CONSTANT)
3156         add_phi_arg (phi, PRE_EXPR_CONSTANT (ae), pred);
3157       else
3158         add_phi_arg (phi, PRE_EXPR_NAME (avail[pred->src->index]), pred);
3159     }
3160
3161   newphi = get_or_alloc_expr_for_name (gimple_phi_result (phi));
3162   add_to_value (val, newphi);
3163
3164   /* The value should *not* exist in PHI_GEN, or else we wouldn't be doing
3165      this insertion, since we test for the existence of this value in PHI_GEN
3166      before proceeding with the partial redundancy checks in insert_aux.
3167
3168      The value may exist in AVAIL_OUT, in particular, it could be represented
3169      by the expression we are trying to eliminate, in which case we want the
3170      replacement to occur.  If it's not existing in AVAIL_OUT, we want it
3171      inserted there.
3172
3173      Similarly, to the PHI_GEN case, the value should not exist in NEW_SETS of
3174      this block, because if it did, it would have existed in our dominator's
3175      AVAIL_OUT, and would have been skipped due to the full redundancy check.
3176   */
3177
3178   bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block), newphi);
3179   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block),
3180                                newphi);
3181   bitmap_insert_into_set (NEW_SETS (block),
3182                           newphi);
3183
3184   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3185     {
3186       fprintf (dump_file, "Created phi ");
3187       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, 0);
3188       fprintf (dump_file, " in block %d\n", block->index);
3189     }
3190   pre_stats.phis++;
3191   return true;
3192 }
3193
3194
3195
3196 /* Perform insertion of partially redundant values.
3197    For BLOCK, do the following:
3198    1.  Propagate the NEW_SETS of the dominator into the current block.
3199    If the block has multiple predecessors,
3200        2a. Iterate over the ANTIC expressions for the block to see if
3201            any of them are partially redundant.
3202        2b. If so, insert them into the necessary predecessors to make
3203            the expression fully redundant.
3204        2c. Insert a new PHI merging the values of the predecessors.
3205        2d. Insert the new PHI, and the new expressions, into the
3206            NEW_SETS set.
3207    3. Recursively call ourselves on the dominator children of BLOCK.
3208
3209    Steps 1, 2a, and 3 are done by insert_aux. 2b, 2c and 2d are done by
3210    do_regular_insertion and do_partial_insertion.
3211
3212 */
3213
3214 static bool
3215 do_regular_insertion (basic_block block, basic_block dom)
3216 {
3217   bool new_stuff = false;
3218   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (ANTIC_IN (block));
3219   pre_expr expr;
3220   int i;
3221
3222   for (i = 0; VEC_iterate (pre_expr, exprs, i, expr); i++)
3223     {
3224       if (expr->kind != NAME)
3225         {
3226           pre_expr *avail;
3227           unsigned int val;
3228           bool by_some = false;
3229           bool cant_insert = false;
3230           bool all_same = true;
3231           pre_expr first_s = NULL;
3232           edge pred;
3233           basic_block bprime;
3234           pre_expr eprime = NULL;
3235           edge_iterator ei;
3236           pre_expr edoubleprime = NULL;
3237
3238           val = get_expr_value_id (expr);
3239           if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
3240             continue;
3241           if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
3242             {
3243               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3244                 fprintf (dump_file, "Found fully redundant value\n");
3245               continue;
3246             }
3247
3248           avail = XCNEWVEC (pre_expr, last_basic_block);
3249           FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3250             {
3251               unsigned int vprime;
3252
3253               /* We should never run insertion for the exit block
3254                  and so not come across fake pred edges.  */
3255               gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_FAKE));
3256               bprime = pred->src;
3257               eprime = phi_translate (expr, ANTIC_IN (block), NULL,
3258                                       bprime, block);
3259
3260               /* eprime will generally only be NULL if the
3261                  value of the expression, translated
3262                  through the PHI for this predecessor, is
3263                  undefined.  If that is the case, we can't
3264                  make the expression fully redundant,
3265                  because its value is undefined along a
3266                  predecessor path.  We can thus break out
3267                  early because it doesn't matter what the
3268                  rest of the results are.  */
3269               if (eprime == NULL)
3270                 {
3271                   cant_insert = true;
3272                   break;
3273                 }
3274
3275               eprime = fully_constant_expression (eprime);
3276               vprime = get_expr_value_id (eprime);
3277               edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
3278                                                  vprime, NULL);
3279               if (edoubleprime == NULL)
3280                 {
3281                   avail[bprime->index] = eprime;
3282                   all_same = false;
3283                 }
3284               else
3285                 {
3286                   avail[bprime->index] = edoubleprime;
3287                   by_some = true;
3288                   if (first_s == NULL)
3289                     first_s = edoubleprime;
3290                   else if (!pre_expr_eq (first_s, edoubleprime))
3291                     all_same = false;
3292                 }
3293             }
3294           /* If we can insert it, it's not the same value
3295              already existing along every predecessor, and
3296              it's defined by some predecessor, it is
3297              partially redundant.  */
3298           if (!cant_insert && !all_same && by_some && dbg_cnt (treepre_insert))
3299             {
3300               if (insert_into_preds_of_block (block, get_expression_id (expr),
3301                                               avail))
3302                 new_stuff = true;
3303             }
3304           /* If all edges produce the same value and that value is
3305              an invariant, then the PHI has the same value on all
3306              edges.  Note this.  */
3307           else if (!cant_insert && all_same && eprime
3308                    && (edoubleprime->kind == CONSTANT
3309                        || edoubleprime->kind == NAME)
3310                    && !value_id_constant_p (val))
3311             {
3312               unsigned int j;
3313               bitmap_iterator bi;
3314               bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t,
3315                                                 value_expressions, val);
3316
3317               unsigned int new_val = get_expr_value_id (edoubleprime);
3318               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, j, bi)
3319                 {
3320                   pre_expr expr = expression_for_id (j);
3321
3322                   if (expr->kind == NAME)
3323                     {
3324                       vn_ssa_aux_t info = VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (expr));
3325                       /* Just reset the value id and valnum so it is
3326                          the same as the constant we have discovered.  */
3327                       if (edoubleprime->kind == CONSTANT)
3328                         {
3329                           info->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (edoubleprime);
3330                           pre_stats.constified++;
3331                         }
3332                       else
3333                         info->valnum = VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (edoubleprime))->valnum;
3334                       info->value_id = new_val;
3335                     }
3336                 }
3337             }
3338           free (avail);
3339         }
3340     }
3341
3342   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
3343   return new_stuff;
3344 }
3345
3346
3347 /* Perform insertion for partially anticipatable expressions.  There
3348    is only one case we will perform insertion for these.  This case is
3349    if the expression is partially anticipatable, and fully available.
3350    In this case, we know that putting it earlier will enable us to
3351    remove the later computation.  */
3352
3353
3354 static bool
3355 do_partial_partial_insertion (basic_block block, basic_block dom)
3356 {
3357   bool new_stuff = false;
3358   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (PA_IN (block));
3359   pre_expr expr;
3360   int i;
3361
3362   for (i = 0; VEC_iterate (pre_expr, exprs, i, expr); i++)
3363     {
3364       if (expr->kind != NAME)
3365         {
3366           pre_expr *avail;
3367           unsigned int val;
3368           bool by_all = true;
3369           bool cant_insert = false;
3370           edge pred;
3371           basic_block bprime;
3372           pre_expr eprime = NULL;
3373           edge_iterator ei;
3374
3375           val = get_expr_value_id (expr);
3376           if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
3377             continue;
3378           if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
3379             continue;
3380
3381           avail = XCNEWVEC (pre_expr, last_basic_block);
3382           FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3383             {
3384               unsigned int vprime;
3385               pre_expr edoubleprime;
3386
3387               /* We should never run insertion for the exit block
3388                  and so not come across fake pred edges.  */
3389               gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_FAKE));
3390               bprime = pred->src;
3391               eprime = phi_translate (expr, ANTIC_IN (block),
3392                                       PA_IN (block),
3393                                       bprime, block);
3394
3395               /* eprime will generally only be NULL if the
3396                  value of the expression, translated
3397                  through the PHI for this predecessor, is
3398                  undefined.  If that is the case, we can't
3399                  make the expression fully redundant,
3400                  because its value is undefined along a
3401                  predecessor path.  We can thus break out
3402                  early because it doesn't matter what the
3403                  rest of the results are.  */
3404               if (eprime == NULL)
3405                 {
3406                   cant_insert = true;
3407                   break;
3408                 }
3409
3410               eprime = fully_constant_expression (eprime);
3411               vprime = get_expr_value_id (eprime);
3412               edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
3413                                                  vprime, NULL);
3414               if (edoubleprime == NULL)
3415                 {
3416                   by_all = false;
3417                   break;
3418                 }
3419               else
3420                 avail[bprime->index] = edoubleprime;
3421
3422             }
3423
3424           /* If we can insert it, it's not the same value
3425              already existing along every predecessor, and
3426              it's defined by some predecessor, it is
3427              partially redundant.  */
3428           if (!cant_insert && by_all && dbg_cnt (treepre_insert))
3429             {
3430               pre_stats.pa_insert++;
3431               if (insert_into_preds_of_block (block, get_expression_id (expr),
3432                                               avail))
3433                 new_stuff = true;
3434             }
3435           free (avail);
3436         }
3437     }
3438
3439   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
3440   return new_stuff;
3441 }
3442
3443 static bool
3444 insert_aux (basic_block block)
3445 {
3446   basic_block son;
3447   bool new_stuff = false;
3448
3449   if (block)
3450     {
3451       basic_block dom;
3452       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
3453       if (dom)
3454         {
3455           unsigned i;
3456           bitmap_iterator bi;
3457           bitmap_set_t newset = NEW_SETS (dom);
3458           if (newset)
3459             {
3460               /* Note that we need to value_replace both NEW_SETS, and
3461                  AVAIL_OUT. For both the case of NEW_SETS, the value may be
3462                  represented by some non-simple expression here that we want
3463                  to replace it with.  */
3464               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (newset, i, bi)
3465                 {
3466                   pre_expr expr = expression_for_id (i);
3467                   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), expr);
3468                   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), expr);
3469                 }
3470             }
3471           if (!single_pred_p (block))
3472             {
3473               new_stuff |= do_regular_insertion (block, dom);
3474               if (do_partial_partial)
3475                 new_stuff |= do_partial_partial_insertion (block, dom);
3476             }
3477         }
3478     }
3479   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
3480        son;
3481        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3482     {
3483       new_stuff |= insert_aux (son);
3484     }
3485
3486   return new_stuff;
3487 }
3488
3489 /* Perform insertion of partially redundant values.  */
3490
3491 static void
3492 insert (void)
3493 {
3494   bool new_stuff = true;
3495   basic_block bb;
3496   int num_iterations = 0;
3497
3498   FOR_ALL_BB (bb)
3499     NEW_SETS (bb) = bitmap_set_new ();
3500
3501   while (new_stuff)
3502     {
3503       num_iterations++;
3504       new_stuff = insert_aux (ENTRY_BLOCK_PTR);
3505     }
3506   statistics_histogram_event (cfun, "insert iterations", num_iterations);
3507 }
3508
3509
3510 /* Add OP to EXP_GEN (block), and possibly to the maximal set if it is
3511    not defined by a phi node.
3512    PHI nodes can't go in the maximal sets because they are not in
3513    TMP_GEN, so it is possible to get into non-monotonic situations
3514    during ANTIC calculation, because it will *add* bits.  */
3515
3516 static void
3517 add_to_exp_gen (basic_block block, tree op)
3518 {
3519   if (!in_fre)
3520     {
3521       pre_expr result;
3522       if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME && ssa_undefined_value_p (op))
3523         return;
3524       result = get_or_alloc_expr_for_name (op);
3525       bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
3526       if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME
3527           || gimple_code (SSA_NAME_DEF_STMT (op)) != GIMPLE_PHI)
3528         bitmap_value_insert_into_set (maximal_set, result);
3529     }
3530 }
3531
3532 /* Create value ids for PHI in BLOCK.  */
3533
3534 static void
3535 make_values_for_phi (gimple phi, basic_block block)
3536 {
3537   tree result = gimple_phi_result (phi);
3538
3539   /* We have no need for virtual phis, as they don't represent
3540      actual computations.  */
3541   if (is_gimple_reg (result))
3542     {
3543       pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (result);
3544       add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3545       bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block), e);
3546       bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (block), e);
3547     }
3548 }
3549
3550 /* Compute the AVAIL set for all basic blocks.
3551
3552    This function performs value numbering of the statements in each basic
3553    block.  The AVAIL sets are built from information we glean while doing
3554    this value numbering, since the AVAIL sets contain only one entry per
3555    value.
3556
3557    AVAIL_IN[BLOCK] = AVAIL_OUT[dom(BLOCK)].
3558    AVAIL_OUT[BLOCK] = AVAIL_IN[BLOCK] U PHI_GEN[BLOCK] U TMP_GEN[BLOCK].  */
3559
3560 static void
3561 compute_avail (void)
3562 {
3563
3564   basic_block block, son;
3565   basic_block *worklist;
3566   size_t sp = 0;
3567   unsigned i;
3568
3569   /* We pretend that default definitions are defined in the entry block.
3570      This includes function arguments and the static chain decl.  */
3571   for (i = 1; i < num_ssa_names; ++i)
3572     {
3573       tree name = ssa_name (i);
3574       pre_expr e;
3575       if (!name
3576           || !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (name)
3577           || has_zero_uses (name)
3578           || !is_gimple_reg (name))
3579         continue;
3580
3581       e = get_or_alloc_expr_for_name (name);
3582       add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3583       if (!in_fre)
3584         {
3585           bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (ENTRY_BLOCK_PTR), e);
3586           bitmap_value_insert_into_set (maximal_set, e);
3587         }
3588       bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (ENTRY_BLOCK_PTR), e);
3589     }
3590
3591   /* Allocate the worklist.  */
3592   worklist = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
3593
3594   /* Seed the algorithm by putting the dominator children of the entry
3595      block on the worklist.  */
3596   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, ENTRY_BLOCK_PTR);
3597        son;
3598        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3599     worklist[sp++] = son;
3600
3601   /* Loop until the worklist is empty.  */
3602   while (sp)
3603     {
3604       gimple_stmt_iterator gsi;
3605       gimple stmt;
3606       basic_block dom;
3607       unsigned int stmt_uid = 1;
3608
3609       /* Pick a block from the worklist.  */
3610       block = worklist[--sp];
3611
3612       /* Initially, the set of available values in BLOCK is that of
3613          its immediate dominator.  */
3614       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
3615       if (dom)
3616         bitmap_set_copy (AVAIL_OUT (block), AVAIL_OUT (dom));
3617
3618       /* Generate values for PHI nodes.  */
3619       for (gsi = gsi_start_phis (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3620         make_values_for_phi (gsi_stmt (gsi), block);
3621
3622       /* Now compute value numbers and populate value sets with all
3623          the expressions computed in BLOCK.  */
3624       for (gsi = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3625         {
3626           ssa_op_iter iter;
3627           tree op;
3628
3629           stmt = gsi_stmt (gsi);
3630           gimple_set_uid (stmt, stmt_uid++);
3631
3632           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3633             {
3634               pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (op);
3635
3636               add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3637               if (!in_fre)
3638                 bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (block), e);
3639               bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (block), e);
3640             }
3641
3642           if (gimple_has_volatile_ops (stmt)
3643               || stmt_could_throw_p (stmt))
3644             continue;
3645
3646           switch (gimple_code (stmt))
3647             {
3648             case GIMPLE_RETURN:
3649               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
3650                 add_to_exp_gen (block, op);
3651               continue;
3652
3653             case GIMPLE_CALL:
3654               {
3655                 vn_reference_t ref;
3656                 unsigned int i;
3657                 vn_reference_op_t vro;
3658                 pre_expr result = NULL;
3659                 VEC(vn_reference_op_s, heap) *ops = NULL;
3660
3661                 if (!can_value_number_call (stmt))
3662                   continue;
3663
3664                 copy_reference_ops_from_call (stmt, &ops);
3665                 vn_reference_lookup_pieces (shared_vuses_from_stmt (stmt),
3666                                             ops, &ref, false);
3667                 VEC_free (vn_reference_op_s, heap, ops);
3668                 if (!ref)
3669                   continue;
3670
3671                 for (i = 0; VEC_iterate (vn_reference_op_s,
3672                                          ref->operands, i,
3673                                          vro); i++)
3674                   {
3675                     if (vro->op0 && TREE_CODE (vro->op0) == SSA_NAME)
3676                       add_to_exp_gen (block, vro->op0);
3677                     if (vro->op1 && TREE_CODE (vro->op1) == SSA_NAME)
3678                       add_to_exp_gen (block, vro->op1);
3679                     if (vro->op2 && TREE_CODE (vro->op2) == SSA_NAME)
3680                       add_to_exp_gen (block, vro->op2);
3681                   }
3682                 result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
3683                 result->kind = REFERENCE;
3684                 result->id = 0;
3685                 PRE_EXPR_REFERENCE (result) = ref;
3686
3687                 get_or_alloc_expression_id (result);
3688                 add_to_value (get_expr_value_id (result), result);
3689                 if (!in_fre)
3690                   {
3691                     bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block),
3692                                                   result);
3693                     bitmap_value_insert_into_set (maximal_set, result);
3694                   }
3695                 continue;
3696               }
3697
3698             case GIMPLE_ASSIGN:
3699               {
3700                 pre_expr result = NULL;
3701                 switch (TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3702                   {
3703                   case tcc_unary:
3704                     if (is_exception_related (stmt))
3705                       continue;
3706                   case tcc_binary:
3707                   case tcc_comparison:
3708                     {
3709                       vn_nary_op_t nary;
3710                       unsigned int i;
3711
3712                       vn_nary_op_lookup_pieces (gimple_num_ops (stmt) - 1,
3713                                                 gimple_assign_rhs_code (stmt),
3714                                                 gimple_expr_type (stmt),
3715                                                 gimple_assign_rhs1 (stmt),
3716                                                 gimple_assign_rhs2 (stmt),
3717                                                 NULL_TREE, NULL_TREE, &nary);
3718
3719                       if (!nary)
3720                         continue;
3721
3722                       for (i = 0; i < nary->length; i++)
3723                         if (TREE_CODE (nary->op[i]) == SSA_NAME)
3724                           add_to_exp_gen (block, nary->op[i]);
3725
3726                       result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
3727                       result->kind = NARY;
3728                       result->id = 0;
3729                       PRE_EXPR_NARY (result) = nary;
3730                       break;
3731                     }
3732
3733                   case tcc_declaration:
3734                   case tcc_reference:
3735                     {
3736                       vn_reference_t ref;
3737                       unsigned int i;
3738                       vn_reference_op_t vro;
3739
3740                       vn_reference_lookup (gimple_assign_rhs1 (stmt),
3741                                            shared_vuses_from_stmt (stmt),
3742                                            false, &ref);
3743                       if (!ref)
3744                         continue;
3745
3746                       for (i = 0; VEC_iterate (vn_reference_op_s,
3747                                                ref->operands, i,
3748                                                vro); i++)
3749                         {
3750                           if (vro->op0 && TREE_CODE (vro->op0) == SSA_NAME)
3751                             add_to_exp_gen (block, vro->op0);
3752                           if (vro->op1 && TREE_CODE (vro->op1) == SSA_NAME)
3753                             add_to_exp_gen (block, vro->op1);
3754                           if (vro->op2 && TREE_CODE (vro->op2) == SSA_NAME)
3755                             add_to_exp_gen (block, vro->op2);
3756                         }
3757                       result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
3758                       result->kind = REFERENCE;
3759                       result->id = 0;
3760                       PRE_EXPR_REFERENCE (result) = ref;
3761                       break;
3762                     }
3763
3764                   default:
3765                     /* For any other statement that we don't
3766                        recognize, simply add all referenced
3767                        SSA_NAMEs to EXP_GEN.  */
3768                     FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
3769                       add_to_exp_gen (block, op);
3770                     continue;
3771                   }
3772
3773                 get_or_alloc_expression_id (result);
3774                 add_to_value (get_expr_value_id (result), result);
3775                 if (!in_fre)
3776                   {
3777                     bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
3778                     bitmap_value_insert_into_set (maximal_set, result);
3779                   }
3780
3781                 continue;
3782               }
3783             default:
3784               break;
3785             }
3786         }
3787
3788       /* Put the dominator children of BLOCK on the worklist of blocks
3789          to compute available sets for.  */
3790       for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
3791            son;
3792            son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3793         worklist[sp++] = son;
3794     }
3795
3796   free (worklist);
3797 }
3798
3799 /* Insert the expression for SSA_VN that SCCVN thought would be simpler
3800    than the available expressions for it.  The insertion point is
3801    right before the first use in STMT.  Returns the SSA_NAME that should
3802    be used for replacement.  */
3803
3804 static tree
3805 do_SCCVN_insertion (gimple stmt, tree ssa_vn)
3806 {
3807   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
3808   gimple_stmt_iterator gsi;
3809   gimple_seq stmts = NULL;
3810   tree expr;
3811   pre_expr e;
3812
3813   /* First create a value expression from the expression we want
3814      to insert and associate it with the value handle for SSA_VN.  */
3815   e = get_or_alloc_expr_for (vn_get_expr_for (ssa_vn));
3816   if (e == NULL)
3817     return NULL_TREE;
3818
3819   /* Then use create_expression_by_pieces to generate a valid
3820      expression to insert at this point of the IL stream.  */
3821   expr = create_expression_by_pieces (bb, e, &stmts, stmt, NULL);
3822   if (expr == NULL_TREE)
3823     return NULL_TREE;
3824   gsi = gsi_for_stmt (stmt);
3825   gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
3826
3827   return expr;
3828 }
3829
3830 /* Eliminate fully redundant computations.  */
3831
3832 static unsigned int
3833 eliminate (void)
3834 {
3835   basic_block b;
3836   unsigned int todo = 0;
3837
3838   FOR_EACH_BB (b)
3839     {
3840       gimple_stmt_iterator i;
3841
3842       for (i = gsi_start_bb (b); !gsi_end_p (i);)
3843         {
3844           gimple stmt = gsi_stmt (i);
3845
3846           /* Lookup the RHS of the expression, see if we have an
3847              available computation for it.  If so, replace the RHS with
3848              the available computation.  */
3849           if (gimple_has_lhs (stmt)
3850               && TREE_CODE (gimple_get_lhs (stmt)) == SSA_NAME
3851               && !gimple_assign_ssa_name_copy_p (stmt)
3852               && (!gimple_assign_single_p (stmt)
3853                   || !is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3854               && !gimple_has_volatile_ops  (stmt)
3855               && !has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt)))
3856             {
3857               tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3858               tree rhs = NULL_TREE;
3859               tree sprime = NULL;
3860               pre_expr lhsexpr = get_or_alloc_expr_for_name (lhs);
3861               pre_expr sprimeexpr;
3862
3863               if (gimple_assign_single_p (stmt))
3864                 rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3865
3866               sprimeexpr = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (b),
3867                                                get_expr_value_id (lhsexpr),
3868                                                NULL);
3869
3870               if (sprimeexpr)
3871                 {
3872                   if (sprimeexpr->kind == CONSTANT)
3873                     sprime = PRE_EXPR_CONSTANT (sprimeexpr);
3874                   else if (sprimeexpr->kind == NAME)
3875                     sprime = PRE_EXPR_NAME (sprimeexpr);
3876                   else
3877                     gcc_unreachable ();
3878                 }
3879
3880               /* If there is no existing leader but SCCVN knows this
3881                  value is constant, use that constant.  */
3882               if (!sprime && is_gimple_min_invariant (VN_INFO (lhs)->valnum))
3883                 {
3884                   sprime = fold_convert (TREE_TYPE (lhs),
3885                                          VN_INFO (lhs)->valnum);
3886
3887                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3888                     {
3889                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
3890                       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
3891                       fprintf (dump_file, " with ");
3892                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
3893                       fprintf (dump_file, " in ");
3894                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3895                     }
3896                   pre_stats.eliminations++;
3897                   propagate_tree_value_into_stmt (&i, sprime);
3898                   stmt = gsi_stmt (i);
3899                   update_stmt (stmt);
3900                   gsi_next (&i);
3901                   continue;
3902                 }
3903
3904               /* If there is no existing usable leader but SCCVN thinks
3905                  it has an expression it wants to use as replacement,
3906                  insert that.  */
3907               if (!sprime || sprime == lhs)
3908                 {
3909                   tree val = VN_INFO (lhs)->valnum;
3910                   if (val != VN_TOP
3911                       && TREE_CODE (val) == SSA_NAME
3912                       && VN_INFO (val)->needs_insertion
3913                       && can_PRE_operation (vn_get_expr_for (val)))
3914                     sprime = do_SCCVN_insertion (stmt, val);
3915                 }
3916               if (sprime
3917                   && sprime != lhs
3918                   && (rhs == NULL_TREE
3919                       || TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME
3920                       || may_propagate_copy (rhs, sprime)))
3921                 {
3922                   gcc_assert (sprime != rhs);
3923
3924                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3925                     {
3926                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
3927                       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
3928                       fprintf (dump_file, " with ");
3929                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
3930                       fprintf (dump_file, " in ");
3931                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3932                     }
3933
3934                   if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
3935                     gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime),
3936                                     NECESSARY, true);
3937                   /* We need to make sure the new and old types actually match,
3938                      which may require adding a simple cast, which fold_convert
3939                      will do for us.  */
3940                   if ((!rhs || TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
3941                       && !useless_type_conversion_p (gimple_expr_type (stmt),
3942                                                      TREE_TYPE (sprime)))
3943                     sprime = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), sprime);
3944
3945                   pre_stats.eliminations++;
3946                   propagate_tree_value_into_stmt (&i, sprime);
3947                   stmt = gsi_stmt (i);
3948                   update_stmt (stmt);
3949
3950                   /* If we removed EH side effects from the statement, clean
3951                      its EH information.  */
3952                   if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt))
3953                     {
3954                       bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
3955                                       gimple_bb (stmt)->index);
3956                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3957                         fprintf (dump_file, "  Removed EH side effects.\n");
3958                     }
3959                 }
3960             }
3961           /* If the statement is a scalar store, see if the expression
3962              has the same value number as its rhs.  If so, the store is
3963              dead.  */
3964           else if (gimple_assign_single_p (stmt)
3965                    && !is_gimple_reg (gimple_assign_lhs (stmt))
3966                    && (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
3967                        || is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
3968             {
3969               tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3970               tree val;
3971               val = vn_reference_lookup (gimple_assign_lhs (stmt),
3972                                          shared_vuses_from_stmt (stmt),
3973                                          true, NULL);
3974               if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
3975                 rhs = VN_INFO (rhs)->valnum;
3976               if (val
3977                   && operand_equal_p (val, rhs, 0))
3978                 {
3979                   def_operand_p def;
3980                   use_operand_p use;
3981                   vuse_vec_p usevec;
3982                   ssa_op_iter oi;
3983                   imm_use_iterator ui;
3984                   gimple use_stmt;
3985
3986                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3987                     {
3988                       fprintf (dump_file, "Deleted dead store ");
3989                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3990                     }
3991
3992                   /* Propagate all may-uses to the uses of their defs.  */
3993                   FOR_EACH_SSA_VDEF_OPERAND (def, usevec, stmt, oi)
3994                     {
3995                       tree vuse = VUSE_ELEMENT_VAR (*usevec, 0);
3996                       tree vdef = DEF_FROM_PTR (def);
3997
3998                       /* If the vdef is used in an abnormal PHI node we
3999                          have to propagate that flag to the vuse as well.  */
4000                       if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (vdef))
4001                         SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (vuse) = 1;
4002
4003                       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, ui, vdef)
4004                         FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use, ui)
4005                           SET_USE (use, vuse);
4006                     }
4007
4008                   gsi_remove (&i, true);
4009                   release_defs (stmt);
4010                   continue;
4011                 }
4012             }
4013           /* Visit COND_EXPRs and fold the comparison with the
4014              available value-numbers.  */
4015           else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
4016             {
4017               tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
4018               tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
4019               tree result;
4020
4021               if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4022                 op0 = VN_INFO (op0)->valnum;
4023               if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4024                 op1 = VN_INFO (op1)->valnum;
4025               result = fold_binary (gimple_cond_code (stmt), boolean_type_node,
4026                                     op0, op1);
4027               if (result && TREE_CODE (result) == INTEGER_CST)
4028                 {
4029                   if (integer_zerop (result))
4030                     gimple_cond_make_false (stmt);
4031                   else
4032                     gimple_cond_make_true (stmt);
4033                   update_stmt (stmt);
4034                   todo = TODO_cleanup_cfg;
4035                 }
4036             }
4037
4038           gsi_next (&i);
4039         }
4040     }
4041
4042   return todo;
4043 }
4044
4045 /* Borrow a bit of tree-ssa-dce.c for the moment.
4046    XXX: In 4.1, we should be able to just run a DCE pass after PRE, though
4047    this may be a bit faster, and we may want critical edges kept split.  */
4048
4049 /* If OP's defining statement has not already been determined to be necessary,
4050    mark that statement necessary. Return the stmt, if it is newly
4051    necessary.  */
4052
4053 static inline gimple
4054 mark_operand_necessary (tree op)
4055 {
4056   gimple stmt;
4057
4058   gcc_assert (op);
4059
4060   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4061     return NULL;
4062
4063   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4064   gcc_assert (stmt);
4065
4066   if (gimple_plf (stmt, NECESSARY)
4067       || gimple_nop_p (stmt))
4068     return NULL;
4069
4070   gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, true);
4071   return stmt;
4072 }
4073
4074 /* Because we don't follow exactly the standard PRE algorithm, and decide not
4075    to insert PHI nodes sometimes, and because value numbering of casts isn't
4076    perfect, we sometimes end up inserting dead code.   This simple DCE-like
4077    pass removes any insertions we made that weren't actually used.  */
4078
4079 static void
4080 remove_dead_inserted_code (void)
4081 {
4082   VEC(gimple,heap) *worklist = NULL;
4083   int i;
4084   gimple t;
4085
4086   worklist = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (gimple, inserted_exprs));
4087   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, inserted_exprs, i, t); i++)
4088     {
4089       if (gimple_plf (t, NECESSARY))
4090         VEC_quick_push (gimple, worklist, t);
4091     }
4092   while (VEC_length (gimple, worklist) > 0)
4093     {
4094       t = VEC_pop (gimple, worklist);
4095
4096       /* PHI nodes are somewhat special in that each PHI alternative has
4097          data and control dependencies.  All the statements feeding the
4098          PHI node's arguments are always necessary. */
4099       if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4100         {
4101           unsigned k;
4102
4103           VEC_reserve (gimple, heap, worklist, gimple_phi_num_args (t));
4104           for (k = 0; k < gimple_phi_num_args (t); k++)
4105             {
4106               tree arg = PHI_ARG_DEF (t, k);
4107               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4108                 {
4109                   gimple n = mark_operand_necessary (arg);
4110                   if (n)
4111                     VEC_quick_push (gimple, worklist, n);
4112                 }
4113             }
4114         }
4115       else
4116         {
4117           /* Propagate through the operands.  Examine all the USE, VUSE and
4118              VDEF operands in this statement.  Mark all the statements
4119              which feed this statement's uses as necessary.  */
4120           ssa_op_iter iter;
4121           tree use;
4122
4123           /* The operands of VDEF expressions are also needed as they
4124              represent potential definitions that may reach this
4125              statement (VDEF operands allow us to follow def-def
4126              links).  */
4127
4128           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, t, iter, SSA_OP_ALL_USES)
4129             {
4130               gimple n = mark_operand_necessary (use);
4131               if (n)
4132                 VEC_safe_push (gimple, heap, worklist, n);
4133             }
4134         }
4135     }
4136
4137   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, inserted_exprs, i, t); i++)
4138     {
4139       if (!gimple_plf (t, NECESSARY))
4140         {
4141           gimple_stmt_iterator gsi;
4142
4143           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4144             {
4145               fprintf (dump_file, "Removing unnecessary insertion:");
4146               print_gimple_stmt (dump_file, t, 0, 0);
4147             }
4148
4149           gsi = gsi_for_stmt (t);
4150           if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4151             remove_phi_node (&gsi, true);
4152           else
4153             gsi_remove (&gsi, true);
4154           release_defs (t);
4155         }
4156     }
4157   VEC_free (gimple, heap, worklist);
4158 }
4159
4160 /* Initialize data structures used by PRE.  */
4161
4162 static void
4163 init_pre (bool do_fre)
4164 {
4165   basic_block bb;
4166
4167   next_expression_id = 1;
4168   expressions = NULL;
4169   VEC_safe_push (pre_expr, heap, expressions, NULL);
4170   value_expressions = VEC_alloc (bitmap_set_t, heap, get_max_value_id () + 1);
4171   VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap, value_expressions,
4172                          get_max_value_id() + 1);
4173
4174   in_fre = do_fre;
4175
4176   inserted_exprs = NULL;
4177   need_creation = NULL;
4178   pretemp = NULL_TREE;
4179   storetemp = NULL_TREE;
4180   prephitemp = NULL_TREE;
4181
4182   connect_infinite_loops_to_exit ();
4183   memset (&pre_stats, 0, sizeof (pre_stats));
4184
4185
4186   postorder = XNEWVEC (int, n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS);
4187   post_order_compute (postorder, false, false);
4188
4189   FOR_ALL_BB (bb)
4190     bb->aux = XCNEWVEC (struct bb_bitmap_sets, 1);
4191
4192   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4193   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4194
4195   bitmap_obstack_initialize (&grand_bitmap_obstack);
4196   phi_translate_table = htab_create (5110, expr_pred_trans_hash,
4197                                      expr_pred_trans_eq, free);
4198   expression_to_id = htab_create (num_ssa_names * 3,
4199                                   pre_expr_hash,
4200                                   pre_expr_eq, NULL);
4201   seen_during_translate = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
4202   bitmap_set_pool = create_alloc_pool ("Bitmap sets",
4203                                        sizeof (struct bitmap_set), 30);
4204   pre_expr_pool = create_alloc_pool ("pre_expr nodes",
4205                                      sizeof (struct pre_expr_d), 30);
4206   FOR_ALL_BB (bb)
4207     {
4208       EXP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4209       PHI_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4210       TMP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4211       AVAIL_OUT (bb) = bitmap_set_new ();
4212     }
4213   maximal_set = in_fre ? NULL : bitmap_set_new ();
4214
4215   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
4216 }
4217
4218
4219 /* Deallocate data structures used by PRE.  */
4220
4221 static void
4222 fini_pre (bool do_fre)
4223 {
4224   basic_block bb;
4225
4226   free (postorder);
4227   VEC_free (bitmap_set_t, heap, value_expressions);
4228   VEC_free (gimple, heap, inserted_exprs);
4229   VEC_free (gimple, heap, need_creation);
4230   bitmap_obstack_release (&grand_bitmap_obstack);
4231   free_alloc_pool (bitmap_set_pool);
4232   free_alloc_pool (pre_expr_pool);
4233   htab_delete (phi_translate_table);
4234   htab_delete (expression_to_id);
4235
4236   FOR_ALL_BB (bb)
4237     {
4238       free (bb->aux);
4239       bb->aux = NULL;
4240     }
4241
4242   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4243
4244   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
4245     {
4246       gimple_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
4247       cleanup_tree_cfg ();
4248     }
4249
4250   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
4251
4252   if (!do_fre)
4253     loop_optimizer_finalize ();
4254 }
4255
4256 /* Main entry point to the SSA-PRE pass.  DO_FRE is true if the caller
4257    only wants to do full redundancy elimination.  */
4258
4259 static unsigned int
4260 execute_pre (bool do_fre ATTRIBUTE_UNUSED)
4261 {
4262   unsigned int todo = 0;
4263
4264   do_partial_partial = optimize > 2;
4265
4266   /* This has to happen before SCCVN runs because
4267      loop_optimizer_init may create new phis, etc.  */
4268   if (!do_fre)
4269     loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4270
4271   if (!run_scc_vn (do_fre))
4272     {
4273       if (!do_fre)
4274         {
4275           remove_dead_inserted_code ();
4276           loop_optimizer_finalize ();
4277         }
4278       
4279       return 0;
4280     }
4281   init_pre (do_fre);
4282
4283
4284   /* Collect and value number expressions computed in each basic block.  */
4285   compute_avail ();
4286
4287   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4288     {
4289       basic_block bb;
4290
4291       FOR_ALL_BB (bb)
4292         {
4293           print_bitmap_set (dump_file, EXP_GEN (bb), "exp_gen", bb->index);
4294           print_bitmap_set (dump_file, TMP_GEN (bb), "tmp_gen",
4295                                   bb->index);
4296           print_bitmap_set (dump_file, AVAIL_OUT (bb), "avail_out",
4297                                   bb->index);
4298         }
4299     }
4300
4301   /* Insert can get quite slow on an incredibly large number of basic
4302      blocks due to some quadratic behavior.  Until this behavior is
4303      fixed, don't run it when he have an incredibly large number of
4304      bb's.  If we aren't going to run insert, there is no point in
4305      computing ANTIC, either, even though it's plenty fast.  */
4306   if (!do_fre && n_basic_blocks < 4000)
4307     {
4308       compute_antic ();
4309       insert ();
4310     }
4311
4312   /* Remove all the redundant expressions.  */
4313   todo |= eliminate ();
4314
4315   statistics_counter_event (cfun, "Insertions", pre_stats.insertions);
4316   statistics_counter_event (cfun, "PA inserted", pre_stats.pa_insert);
4317   statistics_counter_event (cfun, "New PHIs", pre_stats.phis);
4318   statistics_counter_event (cfun, "Eliminated", pre_stats.eliminations);
4319   statistics_counter_event (cfun, "Constified", pre_stats.constified);
4320
4321   /* Make sure to remove fake edges before committing our inserts.
4322      This makes sure we don't end up with extra critical edges that
4323      we would need to split.  */
4324   remove_fake_exit_edges ();
4325   gsi_commit_edge_inserts ();
4326
4327   clear_expression_ids ();
4328   free_scc_vn ();
4329   if (!do_fre)
4330     remove_dead_inserted_code ();
4331
4332   fini_pre (do_fre);
4333
4334   return todo;
4335 }
4336
4337 /* Gate and execute functions for PRE.  */
4338
4339 static unsigned int
4340 do_pre (void)
4341 {
4342   return TODO_rebuild_alias | execute_pre (false);
4343 }
4344
4345 static bool
4346 gate_pre (void)
4347 {
4348   /* PRE tends to generate bigger code.  */
4349   return flag_tree_pre != 0 && optimize_function_for_speed_p (cfun);
4350 }
4351
4352 struct gimple_opt_pass pass_pre =
4353 {
4354  {
4355   GIMPLE_PASS,
4356   "pre",                                /* name */
4357   gate_pre,                             /* gate */
4358   do_pre,                               /* execute */
4359   NULL,                                 /* sub */
4360   NULL,                                 /* next */
4361   0,                                    /* static_pass_number */
4362   TV_TREE_PRE,                          /* tv_id */
4363   PROP_no_crit_edges | PROP_cfg
4364     | PROP_ssa | PROP_alias,            /* properties_required */
4365   0,                                    /* properties_provided */
4366   0,                                    /* properties_destroyed */
4367   0,                                    /* todo_flags_start */
4368   TODO_update_ssa_only_virtuals | TODO_dump_func | TODO_ggc_collect
4369   | TODO_verify_ssa /* todo_flags_finish */
4370  }
4371 };
4372
4373
4374 /* Gate and execute functions for FRE.  */
4375
4376 static unsigned int
4377 execute_fre (void)
4378 {
4379   return execute_pre (true);
4380 }
4381
4382 static bool
4383 gate_fre (void)
4384 {
4385   return flag_tree_fre != 0;
4386 }
4387
4388 struct gimple_opt_pass pass_fre =
4389 {
4390  {
4391   GIMPLE_PASS,
4392   "fre",                                /* name */
4393   gate_fre,                             /* gate */
4394   execute_fre,                          /* execute */
4395   NULL,                                 /* sub */
4396   NULL,                                 /* next */
4397   0,                                    /* static_pass_number */
4398   TV_TREE_FRE,                          /* tv_id */
4399   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
4400   0,                                    /* properties_provided */
4401   0,                                    /* properties_destroyed */
4402   0,                                    /* todo_flags_start */
4403   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa /* todo_flags_finish */
4404  }
4405 };