OSDN Git Service

2005-01-31 Dale Johannesen <dalej@apple.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-pre.c
1 /* SSA-PRE for trees.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org> and Steven Bosscher
4    <stevenb@suse.de> 
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
20 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
21 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "errors.h"
28 #include "ggc.h"
29 #include "tree.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "diagnostic.h"
32 #include "tree-inline.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-gimple.h"
35 #include "tree-dump.h"
36 #include "timevar.h"
37 #include "fibheap.h"
38 #include "hashtab.h"
39 #include "tree-iterator.h"
40 #include "real.h"
41 #include "alloc-pool.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "flags.h"
44 #include "bitmap.h"
45 #include "langhooks.h"
46 #include "cfgloop.h"
47
48 /* TODO:
49    
50    1. Avail sets can be shared by making an avail_find_leader that
51       walks up the dominator tree and looks in those avail sets.
52       This might affect code optimality, it's unclear right now.
53    2. Load motion can be performed by value numbering the loads the
54       same as we do other expressions.  This requires iterative
55       hashing the vuses into the values.  Right now we simply assign
56       a new value every time we see a statement with a vuse.
57    3. Strength reduction can be performed by anticipating expressions
58       we can repair later on.
59    4. We can do back-substitution or smarter value numbering to catch
60       commutative expressions split up over multiple statements.
61 */   
62
63 /* For ease of terminology, "expression node" in the below refers to
64    every expression node but MODIFY_EXPR, because MODIFY_EXPR's represent
65    the actual statement containing the expressions we care about, and
66    we cache the value number by putting it in the expression.  */
67
68 /* Basic algorithm
69    
70    First we walk the statements to generate the AVAIL sets, the
71    EXP_GEN sets, and the tmp_gen sets.  EXP_GEN sets represent the
72    generation of values/expressions by a given block.  We use them
73    when computing the ANTIC sets.  The AVAIL sets consist of
74    SSA_NAME's that represent values, so we know what values are
75    available in what blocks.  AVAIL is a forward dataflow problem.  In
76    SSA, values are never killed, so we don't need a kill set, or a
77    fixpoint iteration, in order to calculate the AVAIL sets.  In
78    traditional parlance, AVAIL sets tell us the downsafety of the
79    expressions/values.
80    
81    Next, we generate the ANTIC sets.  These sets represent the
82    anticipatable expressions.  ANTIC is a backwards dataflow
83    problem.An expression is anticipatable in a given block if it could
84    be generated in that block.  This means that if we had to perform
85    an insertion in that block, of the value of that expression, we
86    could.  Calculating the ANTIC sets requires phi translation of
87    expressions, because the flow goes backwards through phis.  We must
88    iterate to a fixpoint of the ANTIC sets, because we have a kill
89    set.  Even in SSA form, values are not live over the entire
90    function, only from their definition point onwards.  So we have to
91    remove values from the ANTIC set once we go past the definition
92    point of the leaders that make them up.
93    compute_antic/compute_antic_aux performs this computation.
94
95    Third, we perform insertions to make partially redundant
96    expressions fully redundant.
97
98    An expression is partially redundant (excluding partial
99    anticipation) if:
100
101    1. It is AVAIL in some, but not all, of the predecessors of a
102       given block.
103    2. It is ANTIC in all the predecessors.
104
105    In order to make it fully redundant, we insert the expression into
106    the predecessors where it is not available, but is ANTIC.
107    insert/insert_aux performs this insertion.
108
109    Fourth, we eliminate fully redundant expressions.
110    This is a simple statement walk that replaces redundant
111    calculations  with the now available values.  */
112
113 /* Representations of value numbers:
114
115    Value numbers are represented using the "value handle" approach.
116    This means that each SSA_NAME (and for other reasons to be
117    disclosed in a moment, expression nodes) has a value handle that
118    can be retrieved through get_value_handle.  This value handle, *is*
119    the value number of the SSA_NAME.  You can pointer compare the
120    value handles for equivalence purposes.
121
122    For debugging reasons, the value handle is internally more than
123    just a number, it is a VAR_DECL named "value.x", where x is a
124    unique number for each value number in use.  This allows
125    expressions with SSA_NAMES replaced by value handles to still be
126    pretty printed in a sane way.  They simply print as "value.3 *
127    value.5", etc.  
128
129    Expression nodes have value handles associated with them as a
130    cache.  Otherwise, we'd have to look them up again in the hash
131    table This makes significant difference (factor of two or more) on
132    some test cases.  They can be thrown away after the pass is
133    finished.  */
134
135 /* Representation of expressions on value numbers: 
136
137    In some portions of this code, you will notice we allocate "fake"
138    analogues to the expression we are value numbering, and replace the
139    operands with the values of the expression.  Since we work on
140    values, and not just names, we canonicalize expressions to value
141    expressions for use in the ANTIC sets, the EXP_GEN set, etc.  
142
143    This is theoretically unnecessary, it just saves a bunch of
144    repeated get_value_handle and find_leader calls in the remainder of
145    the code, trading off temporary memory usage for speed.  The tree
146    nodes aren't actually creating more garbage, since they are
147    allocated in a special pools which are thrown away at the end of
148    this pass.  
149
150    All of this also means that if you print the EXP_GEN or ANTIC sets,
151    you will see "value.5 + value.7" in the set, instead of "a_55 +
152    b_66" or something.  The only thing that actually cares about
153    seeing the value leaders is phi translation, and it needs to be
154    able to find the leader for a value in an arbitrary block, so this
155    "value expression" form is perfect for it (otherwise you'd do
156    get_value_handle->find_leader->translate->get_value_handle->find_leader).*/
157
158
159 /* Representation of sets:
160
161    There are currently two types of sets used, hopefully to be unified soon.
162    The AVAIL sets do not need to be sorted in any particular order,
163    and thus, are simply represented as two bitmaps, one that keeps
164    track of values present in the set, and one that keeps track of
165    expressions present in the set.
166    
167    The other sets are represented as doubly linked lists kept in topological
168    order, with an optional supporting bitmap of values present in the
169    set.  The sets represent values, and the elements can be values or
170    expressions.  The elements can appear in different sets, but each
171    element can only appear once in each set.
172
173    Since each node in the set represents a value, we also want to be
174    able to map expression, set pairs to something that tells us
175    whether the value is present is a set.  We use a per-set bitmap for
176    that.  The value handles also point to a linked list of the
177    expressions they represent via a tree annotation.  This is mainly
178    useful only for debugging, since we don't do identity lookups.  */
179
180
181 /* A value set element.  Basically a single linked list of
182    expressions/values.  */
183 typedef struct value_set_node
184 {
185   /* An expression.  */
186   tree expr;
187
188   /* A pointer to the next element of the value set.  */
189   struct value_set_node *next;
190 } *value_set_node_t;
191
192
193 /* A value set.  This is a singly linked list of value_set_node
194    elements with a possible bitmap that tells us what values exist in
195    the set.  This set must be kept in topologically sorted order.  */
196 typedef struct value_set
197 {
198   /* The head of the list.  Used for iterating over the list in
199      order.  */
200   value_set_node_t head;
201
202   /* The tail of the list.  Used for tail insertions, which are
203      necessary to keep the set in topologically sorted order because
204      of how the set is built.  */
205   value_set_node_t tail;
206   
207   /* The length of the list.  */
208   size_t length;
209   
210   /* True if the set is indexed, which means it contains a backing
211      bitmap for quick determination of whether certain values exist in the
212      set.  */
213   bool indexed;
214   
215   /* The bitmap of values that exist in the set.  May be NULL in an
216      empty or non-indexed set.  */
217   bitmap values;
218   
219 } *value_set_t;
220
221
222 /* An unordered bitmap set.  One bitmap tracks values, the other,
223    expressions.  */
224 typedef struct bitmap_set
225 {
226   bitmap expressions;
227   bitmap values;
228 } *bitmap_set_t;
229
230 /* Sets that we need to keep track of.  */
231 typedef struct bb_value_sets
232 {
233   /* The EXP_GEN set, which represents expressions/values generated in
234      a basic block.  */
235   value_set_t exp_gen;
236
237   /* The PHI_GEN set, which represents PHI results generated in a
238      basic block.  */
239   bitmap_set_t phi_gen;
240
241   /* The TMP_GEN set, which represents results/temporaries generated
242      in a basic block. IE the LHS of an expression.  */
243   bitmap_set_t tmp_gen;
244
245   /* The AVAIL_OUT set, which represents which values are available in
246      a given basic block.  */
247   bitmap_set_t avail_out;
248
249   /* The ANTIC_IN set, which represents which values are anticiptable
250      in a given basic block.  */
251   value_set_t antic_in;
252
253   /* The NEW_SETS set, which is used during insertion to augment the
254      AVAIL_OUT set of blocks with the new insertions performed during
255      the current iteration.  */
256   bitmap_set_t new_sets;
257 } *bb_value_sets_t;
258
259 #define EXP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->exp_gen
260 #define PHI_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->phi_gen
261 #define TMP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->tmp_gen
262 #define AVAIL_OUT(BB)   ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->avail_out
263 #define ANTIC_IN(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->antic_in
264 #define NEW_SETS(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->new_sets
265
266 /* This structure is used to keep track of statistics on what
267    optimization PRE was able to perform.  */
268 static struct
269 {
270   /* The number of RHS computations eliminated by PRE.  */
271   int eliminations;
272
273   /* The number of new expressions/temporaries generated by PRE.  */
274   int insertions;
275
276   /* The number of new PHI nodes added by PRE.  */
277   int phis;
278   
279   /* The number of values found constant.  */
280   int constified;
281   
282 } pre_stats;
283
284
285 static tree bitmap_find_leader (bitmap_set_t, tree);
286 static tree find_leader (value_set_t, tree);
287 static void value_insert_into_set (value_set_t, tree);
288 static void bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t, tree);
289 static void bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t, tree);
290 static void insert_into_set (value_set_t, tree);
291 static void bitmap_set_copy (bitmap_set_t, bitmap_set_t);
292 static bool bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t, tree);
293 static bitmap_set_t bitmap_set_new (void);
294 static value_set_t set_new  (bool);
295 static bool is_undefined_value (tree);
296 static tree create_expression_by_pieces (basic_block, tree, tree);
297
298
299 /* We can add and remove elements and entries to and from sets
300    and hash tables, so we use alloc pools for them.  */
301
302 static alloc_pool value_set_pool;
303 static alloc_pool bitmap_set_pool;
304 static alloc_pool value_set_node_pool;
305 static alloc_pool binary_node_pool;
306 static alloc_pool unary_node_pool;
307 static alloc_pool reference_node_pool;
308 static bitmap_obstack grand_bitmap_obstack;
309
310 /* Set of blocks with statements that have had its EH information
311    cleaned up.  */
312 static bitmap need_eh_cleanup;
313
314 /* The phi_translate_table caches phi translations for a given
315    expression and predecessor.  */
316
317 static htab_t phi_translate_table;
318
319 /* A three tuple {e, pred, v} used to cache phi translations in the
320    phi_translate_table.  */
321
322 typedef struct expr_pred_trans_d
323 {
324   /* The expression.  */
325   tree e;
326
327   /* The predecessor block along which we translated the expression.  */
328   basic_block pred;
329
330   /* The value that resulted from the translation.  */
331   tree v;
332
333   /* The hashcode for the expression, pred pair. This is cached for
334      speed reasons.  */
335   hashval_t hashcode;
336 } *expr_pred_trans_t;
337
338 /* Return the hash value for a phi translation table entry.  */
339
340 static hashval_t
341 expr_pred_trans_hash (const void *p)
342 {
343   const expr_pred_trans_t ve = (expr_pred_trans_t) p;
344   return ve->hashcode;
345 }
346
347 /* Return true if two phi translation table entries are the same.
348    P1 and P2 should point to the expr_pred_trans_t's to be compared.*/
349
350 static int
351 expr_pred_trans_eq (const void *p1, const void *p2)
352 {
353   const expr_pred_trans_t ve1 = (expr_pred_trans_t) p1;
354   const expr_pred_trans_t ve2 = (expr_pred_trans_t) p2;
355   basic_block b1 = ve1->pred;
356   basic_block b2 = ve2->pred;
357
358   
359   /* If they are not translations for the same basic block, they can't
360      be equal.  */
361   if (b1 != b2)
362     return false;
363
364   /* If they are for the same basic block, determine if the
365      expressions are equal.  */  
366   if (expressions_equal_p (ve1->e, ve2->e))
367     return true;
368   
369   return false;
370 }
371
372 /* Search in the phi translation table for the translation of
373    expression E in basic block PRED. Return the translated value, if
374    found, NULL otherwise.  */ 
375
376 static inline tree
377 phi_trans_lookup (tree e, basic_block pred)
378 {
379   void **slot;
380   struct expr_pred_trans_d ept;
381   ept.e = e;
382   ept.pred = pred;
383   ept.hashcode = vn_compute (e, (unsigned long) pred, NULL);
384   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, &ept, ept.hashcode,
385                                    NO_INSERT);
386   if (!slot)
387     return NULL;
388   else
389     return ((expr_pred_trans_t) *slot)->v;
390 }
391
392
393 /* Add the tuple mapping from {expression E, basic block PRED} to
394    value V, to the phi translation table.  */
395
396 static inline void
397 phi_trans_add (tree e, tree v, basic_block pred)
398 {
399   void **slot;
400   expr_pred_trans_t new_pair = xmalloc (sizeof (*new_pair));
401   new_pair->e = e;
402   new_pair->pred = pred;
403   new_pair->v = v;
404   new_pair->hashcode = vn_compute (e, (unsigned long) pred, NULL);
405   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, new_pair,
406                                    new_pair->hashcode, INSERT);
407   if (*slot)
408     free (*slot);
409   *slot = (void *) new_pair;
410 }
411
412
413 /* Add expression E to the expression set of value V.  */
414
415 void
416 add_to_value (tree v, tree e)
417 {
418   /* Constants have no expression sets.  */
419   if (is_gimple_min_invariant (v))
420     return;
421
422   if (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v) == NULL)
423     VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v) = set_new (false);
424
425   insert_into_set (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v), e);
426 }
427
428
429 /* Return true if value V exists in the bitmap for SET.  */
430
431 static inline bool
432 value_exists_in_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
433 {
434   if (!set->values)
435     return false;
436
437   return bitmap_bit_p (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
438 }
439
440
441 /* Remove value V from the bitmap for SET.  */
442
443 static void
444 value_remove_from_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
445 {
446   gcc_assert (set->indexed);
447
448   if (!set->values)
449     return;
450
451   bitmap_clear_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
452 }
453
454
455 /* Insert the value number V into the bitmap of values existing in
456    SET.  */
457
458 static inline void
459 value_insert_into_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
460 {
461   gcc_assert (set->indexed);
462
463   if (set->values == NULL)
464     set->values = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
465
466   bitmap_set_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
467 }
468
469
470 /* Create a new bitmap set and return it.  */
471
472 static bitmap_set_t 
473 bitmap_set_new (void)
474 {
475   bitmap_set_t ret = pool_alloc (bitmap_set_pool);
476   ret->expressions = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
477   ret->values = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
478   return ret;
479 }
480
481 /* Create a new set.  */
482
483 static value_set_t
484 set_new  (bool indexed)
485 {
486   value_set_t ret;
487   ret = pool_alloc (value_set_pool);
488   ret->head = ret->tail = NULL;
489   ret->length = 0;
490   ret->indexed = indexed;
491   ret->values = NULL;
492   return ret;
493 }
494
495 /* Insert an expression EXPR into a bitmapped set.  */
496
497 static void
498 bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t set, tree expr)
499 {
500   tree val;
501   /* XXX: For now, we only let SSA_NAMES into the bitmap sets.  */
502   gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
503   val = get_value_handle (expr);
504   
505   gcc_assert (val);
506   if (!is_gimple_min_invariant (val))
507   {
508     bitmap_set_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (val));
509     bitmap_set_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
510   }
511 }
512
513 /* Insert EXPR into SET.  */
514
515 static void
516 insert_into_set (value_set_t set, tree expr)
517 {
518   value_set_node_t newnode = pool_alloc (value_set_node_pool);
519   tree val = get_value_handle (expr);
520   gcc_assert (val);
521   
522   if (is_gimple_min_invariant (val))
523     return;
524
525   /* For indexed sets, insert the value into the set value bitmap.
526      For all sets, add it to the linked list and increment the list
527      length.  */
528   if (set->indexed)
529     value_insert_into_set_bitmap (set, val);
530
531   newnode->next = NULL;
532   newnode->expr = expr;
533   set->length ++;
534   if (set->head == NULL)
535     {
536       set->head = set->tail = newnode;
537     }
538   else
539     {
540       set->tail->next = newnode;
541       set->tail = newnode;
542     }
543 }
544
545 /* Copy a bitmapped set ORIG, into bitmapped set DEST.  */
546
547 static void
548 bitmap_set_copy (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
549 {
550   bitmap_copy (dest->expressions, orig->expressions);
551   bitmap_copy (dest->values, orig->values);
552 }
553
554 /* Copy the set ORIG to the set DEST.  */
555
556 static void
557 set_copy (value_set_t dest, value_set_t orig)
558 {
559   value_set_node_t node;
560  
561   if (!orig || !orig->head)
562     return;
563
564   for (node = orig->head;
565        node;
566        node = node->next)
567     {
568       insert_into_set (dest, node->expr);
569     }
570 }
571
572 /* Remove EXPR from SET.  */
573
574 static void
575 set_remove (value_set_t set, tree expr)
576 {
577   value_set_node_t node, prev;
578
579   /* Remove the value of EXPR from the bitmap, decrement the set
580      length, and remove it from the actual double linked list.  */ 
581   value_remove_from_set_bitmap (set, get_value_handle (expr));
582   set->length--;
583   prev = NULL;
584   for (node = set->head; 
585        node != NULL; 
586        prev = node, node = node->next)
587     {
588       if (node->expr == expr)
589         {
590           if (prev == NULL)
591             set->head = node->next;
592           else
593             prev->next= node->next;
594  
595           if (node == set->tail)
596             set->tail = prev;
597           pool_free (value_set_node_pool, node);
598           return;
599         }
600     }
601 }
602
603 /* Return true if SET contains the value VAL.  */
604
605 static bool
606 set_contains_value (value_set_t set, tree val)
607 {
608   /* All constants are in every set.  */
609   if (is_gimple_min_invariant (val))
610     return true;
611   
612   if (set->length == 0)
613     return false;
614   
615   return value_exists_in_set_bitmap (set, val);
616 }
617
618 /* Return true if bitmapped set SET contains the expression EXPR.  */
619 static bool
620 bitmap_set_contains (bitmap_set_t set, tree expr)
621 {
622   /* All constants are in every set.  */
623   if (is_gimple_min_invariant (get_value_handle (expr)))
624     return true;
625
626   /* XXX: Bitmapped sets only contain SSA_NAME's for now.  */
627   if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
628     return false;
629   return bitmap_bit_p (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
630 }
631
632   
633 /* Return true if bitmapped set SET contains the value VAL.  */
634
635 static bool
636 bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t set, tree val)
637 {
638   if (is_gimple_min_invariant (val))
639     return true;
640   return bitmap_bit_p (set->values, VALUE_HANDLE_ID (val));
641 }
642
643 /* Replace an instance of value LOOKFOR with expression EXPR in SET.  */
644
645 static void
646 bitmap_set_replace_value (bitmap_set_t set, tree lookfor, tree expr)
647 {
648   value_set_t exprset;
649   value_set_node_t node;
650   if (is_gimple_min_invariant (lookfor))
651     return;
652   if (!bitmap_set_contains_value (set, lookfor))
653     return;
654
655   /* The number of expressions having a given value is usually
656      significantly less than the total number of expressions in SET.
657      Thus, rather than check, for each expression in SET, whether it
658      has the value LOOKFOR, we walk the reverse mapping that tells us
659      what expressions have a given value, and see if any of those
660      expressions are in our set.  For large testcases, this is about
661      5-10x faster than walking the bitmap.  If this is somehow a
662      significant lose for some cases, we can choose which set to walk
663      based on the set size.  */
664   exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (lookfor);
665   for (node = exprset->head; node; node = node->next)
666     {
667       if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
668         {
669           if (bitmap_bit_p (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (node->expr)))
670             {
671               bitmap_clear_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (node->expr));
672               bitmap_set_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
673               return;
674             }
675         }
676     }
677 }
678
679 /* Subtract bitmapped set B from value set A, and return the new set.  */
680
681 static value_set_t
682 bitmap_set_subtract_from_value_set (value_set_t a, bitmap_set_t b,
683                                     bool indexed)
684 {
685   value_set_t ret = set_new (indexed);
686   value_set_node_t node;
687   for (node = a->head;
688        node;
689        node = node->next)
690     {
691       if (!bitmap_set_contains (b, node->expr))
692         insert_into_set (ret, node->expr);
693     }
694   return ret;
695 }
696
697 /* Return true if two sets are equal.  */
698
699 static bool
700 set_equal (value_set_t a, value_set_t b)
701 {
702   value_set_node_t node;
703
704   if (a->length != b->length)
705     return false;
706   for (node = a->head;
707        node;
708        node = node->next)
709     {
710       if (!set_contains_value (b, get_value_handle (node->expr)))
711         return false;
712     }
713   return true;
714 }
715
716 /* Replace an instance of EXPR's VALUE with EXPR in SET if it exists,
717    and add it otherwise. */
718
719 static void
720 bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t set, tree expr)
721 {
722   tree val = get_value_handle (expr);
723   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
724     bitmap_set_replace_value (set, val, expr);
725   else
726     bitmap_insert_into_set (set, expr);
727 }
728
729 /* Insert EXPR into SET if EXPR's value is not already present in
730    SET.  */
731
732 static void
733 bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t set, tree expr)
734 {
735   tree val = get_value_handle (expr);
736
737   if (is_gimple_min_invariant (val))
738     return;
739   
740   if (!bitmap_set_contains_value (set, val))
741     bitmap_insert_into_set (set, expr);
742 }
743
744 /* Insert the value for EXPR into SET, if it doesn't exist already.  */
745
746 static void
747 value_insert_into_set (value_set_t set, tree expr)
748 {
749   tree val = get_value_handle (expr);
750
751   /* Constant and invariant values exist everywhere, and thus,
752      actually keeping them in the sets is pointless.  */
753   if (is_gimple_min_invariant (val))
754     return;
755
756   if (!set_contains_value (set, val))
757     insert_into_set (set, expr);
758 }
759
760
761 /* Print out SET to OUTFILE.  */
762
763 static void
764 bitmap_print_value_set (FILE *outfile, bitmap_set_t set,
765                         const char *setname, int blockindex)
766 {
767   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
768   if (set)
769     {
770       bool first = true;
771       unsigned i;
772       bitmap_iterator bi;
773
774       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set->expressions, 0, i, bi)
775         {
776           if (!first)
777             fprintf (outfile, ", ");
778           first = false;
779           print_generic_expr (outfile, ssa_name (i), 0);
780         
781           fprintf (outfile, " (");
782           print_generic_expr (outfile, get_value_handle (ssa_name (i)), 0);
783           fprintf (outfile, ") ");
784         }
785     }
786   fprintf (outfile, " }\n");
787 }
788 /* Print out the value_set SET to OUTFILE.  */
789
790 static void
791 print_value_set (FILE *outfile, value_set_t set,
792                  const char *setname, int blockindex)
793 {
794   value_set_node_t node;
795   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
796   if (set)
797     {
798       for (node = set->head;
799            node;
800            node = node->next)
801         {
802           print_generic_expr (outfile, node->expr, 0);
803           
804           fprintf (outfile, " (");
805           print_generic_expr (outfile, get_value_handle (node->expr), 0);
806           fprintf (outfile, ") ");
807                      
808           if (node->next)
809             fprintf (outfile, ", ");
810         }
811     }
812
813   fprintf (outfile, " }\n");
814 }
815
816 /* Print out the expressions that have VAL to OUTFILE.  */
817
818 void
819 print_value_expressions (FILE *outfile, tree val)
820 {
821   if (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val))
822     {
823       char s[10];
824       sprintf (s, "VH.%04d", VALUE_HANDLE_ID (val));
825       print_value_set (outfile, VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val), s, 0);
826     }
827 }
828
829
830 void
831 debug_value_expressions (tree val)
832 {
833   print_value_expressions (stderr, val);
834 }
835
836   
837 void debug_value_set (value_set_t, const char *, int);
838
839 void
840 debug_value_set (value_set_t set, const char *setname, int blockindex)
841 {
842   print_value_set (stderr, set, setname, blockindex);
843 }
844
845 /* Translate EXPR using phis in PHIBLOCK, so that it has the values of
846    the phis in PRED.  Return NULL if we can't find a leader for each
847    part of the translated expression.  */
848
849 static tree
850 phi_translate (tree expr, value_set_t set, basic_block pred,
851                basic_block phiblock)
852 {
853   tree phitrans = NULL;
854   tree oldexpr = expr;
855   
856   if (expr == NULL)
857     return NULL;
858
859   if (is_gimple_min_invariant (expr))
860     return expr;
861
862   /* Phi translations of a given expression don't change.  */
863   phitrans = phi_trans_lookup (expr, pred);
864   if (phitrans)
865     return phitrans;
866   
867   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
868     {
869     case tcc_reference:
870       /* XXX: Until we have PRE of loads working, none will be ANTIC.  */
871       return NULL;
872
873     case tcc_binary:
874       {
875         tree oldop1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
876         tree oldop2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
877         tree newop1;
878         tree newop2;
879         tree newexpr;
880         
881         newop1 = phi_translate (find_leader (set, oldop1),
882                                 set, pred, phiblock);
883         if (newop1 == NULL)
884           return NULL;
885         newop2 = phi_translate (find_leader (set, oldop2),
886                                 set, pred, phiblock);
887         if (newop2 == NULL)
888           return NULL;
889         if (newop1 != oldop1 || newop2 != oldop2)
890           {
891             newexpr = pool_alloc (binary_node_pool);
892             memcpy (newexpr, expr, tree_size (expr));
893             create_tree_ann (newexpr);
894             TREE_OPERAND (newexpr, 0) = newop1 == oldop1 ? oldop1 : get_value_handle (newop1);
895             TREE_OPERAND (newexpr, 1) = newop2 == oldop2 ? oldop2 : get_value_handle (newop2);
896             vn_lookup_or_add (newexpr, NULL);
897             expr = newexpr;
898             phi_trans_add (oldexpr, newexpr, pred);         
899           }
900       }
901       return expr;
902
903     case tcc_unary:
904       {
905         tree oldop1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
906         tree newop1;
907         tree newexpr;
908
909         newop1 = phi_translate (find_leader (set, oldop1),
910                                 set, pred, phiblock);
911         if (newop1 == NULL)
912           return NULL;
913         if (newop1 != oldop1)
914           {
915             newexpr = pool_alloc (unary_node_pool);
916             memcpy (newexpr, expr, tree_size (expr));
917             create_tree_ann (newexpr);   
918             TREE_OPERAND (newexpr, 0) = get_value_handle (newop1);
919             vn_lookup_or_add (newexpr, NULL);
920             expr = newexpr;
921             phi_trans_add (oldexpr, newexpr, pred);
922           }
923       }
924       return expr;
925
926     case tcc_exceptional:
927       {
928         tree phi = NULL;
929         edge e;
930         gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
931         if (TREE_CODE (SSA_NAME_DEF_STMT (expr)) == PHI_NODE)
932           phi = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
933         else
934           return expr;
935         
936         e = find_edge (pred, bb_for_stmt (phi));
937         if (e)
938           {
939             if (is_undefined_value (PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx)))
940               return NULL;
941             vn_lookup_or_add (PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx), NULL);
942             return PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
943           }
944       }
945       return expr;
946
947     default:
948       gcc_unreachable ();
949     }
950 }
951
952 static void
953 phi_translate_set (value_set_t dest, value_set_t set, basic_block pred,
954                    basic_block phiblock)
955 {
956   value_set_node_t node;
957   for (node = set->head;
958        node;
959        node = node->next)
960     {
961       tree translated;
962       translated = phi_translate (node->expr, set, pred, phiblock);
963       phi_trans_add (node->expr, translated, pred);
964       
965       if (translated != NULL)
966         value_insert_into_set (dest, translated);
967     } 
968 }
969
970 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
971    value) in a given set, and return it.  Return NULL if no leader is
972    found.  */
973
974 static tree
975 bitmap_find_leader (bitmap_set_t set, tree val)
976 {
977   if (val == NULL)
978     return NULL;
979   
980   if (is_gimple_min_invariant (val))
981     return val;
982   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
983     {
984       /* Rather than walk the entire bitmap of expressions, and see
985          whether any of them has the value we are looking for, we look
986          at the reverse mapping, which tells us the set of expressions
987          that have a given value (IE value->expressions with that
988          value) and see if any of those expressions are in our set.
989          The number of expressions per value is usually significantly
990          less than the number of expressions in the set.  In fact, for
991          large testcases, doing it this way is roughly 5-10x faster
992          than walking the bitmap.
993          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
994          choose which set to walk based on which set is smaller.  */     
995       value_set_t exprset;
996       value_set_node_t node;
997       exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val);
998       for (node = exprset->head; node; node = node->next)
999         {
1000           if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
1001             {
1002               if (bitmap_bit_p (set->expressions, 
1003                                 SSA_NAME_VERSION (node->expr)))
1004                 return node->expr;
1005             }
1006         }
1007     }
1008   return NULL;
1009 }
1010
1011         
1012 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
1013    value) in a given set, and return it.  Return NULL if no leader is
1014    found.  */
1015
1016 static tree
1017 find_leader (value_set_t set, tree val)
1018 {
1019   value_set_node_t node;
1020
1021   if (val == NULL)
1022     return NULL;
1023
1024   /* Constants represent themselves.  */
1025   if (is_gimple_min_invariant (val))
1026     return val;
1027
1028   if (set->length == 0)
1029     return NULL;
1030   
1031   if (value_exists_in_set_bitmap (set, val))
1032     {
1033       for (node = set->head;
1034            node;
1035            node = node->next)
1036         {
1037           if (get_value_handle (node->expr) == val)
1038             return node->expr;
1039         }
1040     }
1041
1042   return NULL;
1043 }
1044
1045 /* Determine if the expression EXPR is valid in SET.  This means that
1046    we have a leader for each part of the expression (if it consists of
1047    values), or the expression is an SSA_NAME.  
1048
1049    NB:  We never should run into a case where we have SSA_NAME +
1050    SSA_NAME or SSA_NAME + value.  The sets valid_in_set is called on,
1051    the ANTIC sets, will only ever have SSA_NAME's or binary value
1052    expression (IE VALUE1 + VALUE2)  */
1053
1054 static bool
1055 valid_in_set (value_set_t set, tree expr)
1056 {
1057   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
1058     {
1059     case tcc_binary:
1060       {
1061         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1062         tree op2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1063         return set_contains_value (set, op1) && set_contains_value (set, op2);
1064       }
1065
1066     case tcc_unary:
1067       {
1068         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1069         return set_contains_value (set, op1);
1070       }
1071
1072     case tcc_reference:
1073       /* XXX: Until PRE of loads works, no reference nodes are ANTIC.  */
1074       return false;
1075
1076     case tcc_exceptional:
1077       gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
1078       return true;
1079
1080     default:
1081       /* No other cases should be encountered.  */
1082       gcc_unreachable (); 
1083    }
1084 }
1085
1086 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET.  This
1087    means expressions that are made up of values we have no leaders for
1088    in SET.  */
1089
1090 static void
1091 clean (value_set_t set)
1092 {
1093   value_set_node_t node;
1094   value_set_node_t next;
1095   node = set->head;
1096   while (node)
1097     {
1098       next = node->next;
1099       if (!valid_in_set (set, node->expr))      
1100         set_remove (set, node->expr);
1101       node = next;
1102     }
1103 }
1104
1105 DEF_VEC_MALLOC_P (basic_block);
1106
1107 /* Compute the ANTIC set for BLOCK.
1108
1109    If succs(BLOCK) > 1 then
1110      ANTIC_OUT[BLOCK] = intersection of ANTIC_IN[b] for all succ(BLOCK)
1111    else if succs(BLOCK) == 1 then
1112      ANTIC_OUT[BLOCK] = phi_translate (ANTIC_IN[succ(BLOCK)])
1113
1114    ANTIC_IN[BLOCK] = clean(ANTIC_OUT[BLOCK] U EXP_GEN[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK])
1115
1116    XXX: It would be nice to either write a set_clear, and use it for
1117    ANTIC_OUT, or to mark the antic_out set as deleted at the end
1118    of this routine, so that the pool can hand the same memory back out
1119    again for the next ANTIC_OUT.  */
1120
1121 static bool
1122 compute_antic_aux (basic_block block, bool block_has_abnormal_pred_edge)
1123 {
1124   bool changed = false;
1125   value_set_t S, old, ANTIC_OUT;
1126   value_set_node_t node;
1127
1128   ANTIC_OUT = S = NULL;
1129
1130   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
1131      so do nothing.  */
1132   if (block_has_abnormal_pred_edge)
1133     goto maybe_dump_sets;
1134
1135   old = set_new (false);
1136   set_copy (old, ANTIC_IN (block));
1137   ANTIC_OUT = set_new (true);
1138
1139   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
1140   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
1141     ;
1142   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
1143      translate through.  */
1144   else if (EDGE_COUNT (block->succs) == 1)
1145     {
1146       phi_translate_set (ANTIC_OUT, ANTIC_IN(EDGE_SUCC (block, 0)->dest),
1147                          block, EDGE_SUCC (block, 0)->dest);
1148     }
1149   /* If we have multiple successors, we take the intersection of all of
1150      them.  */
1151   else
1152     {
1153       VEC (basic_block) * worklist;
1154       edge e;
1155       size_t i;
1156       basic_block bprime, first;
1157       edge_iterator ei;
1158
1159       worklist = VEC_alloc (basic_block, 2);
1160       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
1161         VEC_safe_push (basic_block, worklist, e->dest);
1162       first = VEC_index (basic_block, worklist, 0);
1163       set_copy (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (first));
1164
1165       for (i = 1; VEC_iterate (basic_block, worklist, i, bprime); i++)
1166         {
1167           node = ANTIC_OUT->head;
1168           while (node)
1169             {
1170               tree val;
1171               value_set_node_t next = node->next;
1172               val = get_value_handle (node->expr);
1173               if (!set_contains_value (ANTIC_IN (bprime), val))
1174                 set_remove (ANTIC_OUT, node->expr);
1175               node = next;
1176             }
1177         }
1178       VEC_free (basic_block, worklist);
1179     }
1180
1181   /* Generate ANTIC_OUT - TMP_GEN.  */
1182   S = bitmap_set_subtract_from_value_set (ANTIC_OUT, TMP_GEN (block), false);
1183
1184   /* Start ANTIC_IN with EXP_GEN - TMP_GEN */
1185   ANTIC_IN (block) = bitmap_set_subtract_from_value_set (EXP_GEN (block), 
1186                                                          TMP_GEN (block),
1187                                                          true);
1188   
1189   /* Then union in the ANTIC_OUT - TMP_GEN values,
1190      to get ANTIC_OUT U EXP_GEN - TMP_GEN */
1191   for (node = S->head; node; node = node->next)
1192     value_insert_into_set (ANTIC_IN (block), node->expr);
1193
1194   clean (ANTIC_IN (block));
1195   if (!set_equal (old, ANTIC_IN (block)))
1196     changed = true;
1197
1198  maybe_dump_sets:
1199   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1200     {
1201       if (ANTIC_OUT)
1202         print_value_set (dump_file, ANTIC_OUT, "ANTIC_OUT", block->index);
1203       print_value_set (dump_file, ANTIC_IN (block), "ANTIC_IN", block->index);
1204       if (S)
1205         print_value_set (dump_file, S, "S", block->index);
1206     }
1207
1208   return changed;
1209 }
1210
1211 /* Compute ANTIC sets.  Iterates until fixpointed.  */
1212
1213 static void
1214 compute_antic (void)
1215 {
1216   bool changed= true;
1217   int num_iterations = 0;
1218   basic_block block, *worklist;
1219   size_t sp = 0;
1220   sbitmap has_abnormal_preds;
1221
1222   /* If any predecessor edges are abnormal, we punt, so antic_in is empty.
1223      We pre-build the map of blocks with incoming abnormal edges here.  */
1224   has_abnormal_preds = sbitmap_alloc (last_basic_block);
1225   sbitmap_zero (has_abnormal_preds);
1226   FOR_EACH_BB (block)
1227     {
1228       edge_iterator ei;
1229       edge e;
1230
1231       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
1232         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1233           {
1234             SET_BIT (has_abnormal_preds, block->index);
1235             break;
1236           }
1237
1238       /* While we are here, give empty ANTIC_IN sets to each block.  */
1239       ANTIC_IN (block) = set_new (true);
1240     }
1241   /* At the exit block we anticipate nothing.  */
1242   ANTIC_IN (EXIT_BLOCK_PTR) = set_new (true);
1243
1244   /* Allocate the worklist.  */
1245   worklist = xmalloc (sizeof (basic_block) * n_basic_blocks);
1246
1247   /* Loop until fixpointed.  */
1248   while (changed)
1249     {
1250       basic_block son, bb;
1251
1252       changed = false;
1253       num_iterations++;
1254
1255       /* Seed the algorithm by putting post-dominator children of
1256          the exit block in the worklist.  */
1257       for (son = first_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, EXIT_BLOCK_PTR);
1258            son;
1259            son = next_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, son))
1260         worklist[sp++] = son;
1261
1262       /* Now visit all blocks in a DFS of the post dominator tree.  */
1263       while (sp)
1264         {
1265           bool bb_has_abnormal_pred;
1266
1267           bb = worklist[--sp];
1268           bb_has_abnormal_pred = TEST_BIT (has_abnormal_preds, bb->index);
1269           changed |= compute_antic_aux (bb, bb_has_abnormal_pred);
1270
1271           for (son = first_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, bb);
1272                son;
1273                son = next_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, son))
1274             worklist[sp++] = son;
1275         }
1276     }
1277
1278   free (worklist);
1279   sbitmap_free (has_abnormal_preds);
1280
1281   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1282     fprintf (dump_file, "compute_antic required %d iterations\n", num_iterations);
1283 }
1284
1285 static VEC(tree_on_heap) *inserted_exprs;
1286 /* Find a leader for an expression, or generate one using
1287    create_expression_by_pieces if it's ANTIC but
1288    complex.  
1289    BLOCK is the basic_block we are looking for leaders in.
1290    EXPR is the expression to find a leader or generate for. 
1291    STMTS is the statement list to put the inserted expressions on.
1292    Returns the SSA_NAME of the LHS of the generated expression or the
1293    leader.  */
1294
1295 static tree
1296 find_or_generate_expression (basic_block block, tree expr, tree stmts)
1297 {
1298   tree genop = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (block), expr);
1299
1300   /* If it's still NULL, see if it is a complex expression, and if
1301      so, generate it recursively, otherwise, abort, because it's
1302      not really .  */
1303   if (genop == NULL)
1304     {
1305       genop = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (expr)->head->expr;
1306       gcc_assert (UNARY_CLASS_P (genop)
1307                   || BINARY_CLASS_P (genop)
1308                   || REFERENCE_CLASS_P (genop));
1309       genop = create_expression_by_pieces (block, genop, stmts);
1310     }
1311   return genop;
1312 }
1313
1314 #define NECESSARY(stmt)         stmt->common.asm_written_flag  
1315 /* Create an expression in pieces, so that we can handle very complex
1316    expressions that may be ANTIC, but not necessary GIMPLE.  
1317    BLOCK is the basic block the expression will be inserted into,
1318    EXPR is the expression to insert (in value form)
1319    STMTS is a statement list to append the necessary insertions into.
1320
1321    This function will abort if we hit some value that shouldn't be
1322    ANTIC but is (IE there is no leader for it, or its components).
1323    This function may also generate expressions that are themselves
1324    partially or fully redundant.  Those that are will be either made
1325    fully redundant during the next iteration of insert (for partially
1326    redundant ones), or eliminated by eliminate (for fully redundant
1327    ones).  */
1328
1329 static tree
1330 create_expression_by_pieces (basic_block block, tree expr, tree stmts)
1331 {
1332   tree name = NULL_TREE;
1333   tree newexpr = NULL_TREE;
1334   tree v;
1335   
1336   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
1337     {
1338     case tcc_binary:
1339       {
1340         tree_stmt_iterator tsi;
1341         tree genop1, genop2;
1342         tree temp;
1343         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1344         tree op2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1345         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1, stmts);
1346         genop2 = find_or_generate_expression (block, op2, stmts);
1347         temp = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), "pretmp");
1348         add_referenced_tmp_var (temp);
1349         newexpr = fold (build (TREE_CODE (expr), TREE_TYPE (expr), 
1350                                genop1, genop2));
1351         newexpr = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (expr),
1352                          temp, newexpr);
1353         NECESSARY (newexpr) = 0;
1354         name = make_ssa_name (temp, newexpr);
1355         TREE_OPERAND (newexpr, 0) = name;
1356         tsi = tsi_last (stmts);
1357         tsi_link_after (&tsi, newexpr, TSI_CONTINUE_LINKING);
1358         VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, newexpr);
1359         pre_stats.insertions++;
1360         break;
1361       }
1362     case tcc_unary:
1363       {
1364         tree_stmt_iterator tsi;
1365         tree genop1;
1366         tree temp;
1367         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1368         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1, stmts);
1369         temp = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), "pretmp");
1370         add_referenced_tmp_var (temp);
1371         newexpr = fold (build (TREE_CODE (expr), TREE_TYPE (expr), 
1372                                genop1));
1373         newexpr = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (expr),
1374                          temp, newexpr);
1375         name = make_ssa_name (temp, newexpr);
1376         TREE_OPERAND (newexpr, 0) = name;
1377         NECESSARY (newexpr) = 0;
1378         tsi = tsi_last (stmts);
1379         tsi_link_after (&tsi, newexpr, TSI_CONTINUE_LINKING);
1380         VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, newexpr);
1381         pre_stats.insertions++;
1382
1383         break;
1384       }
1385     default:
1386       gcc_unreachable ();
1387       
1388     }
1389   v = get_value_handle (expr);
1390   vn_add (name, v, NULL);
1391
1392   /* The value may already exist in either NEW_SETS, or AVAIL_OUT, because
1393      we are creating the expression by pieces, and this particular piece of
1394      the expression may have been represented.  There is no harm in replacing
1395      here.  */
1396   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), name); 
1397   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), name);
1398   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1399     {                               
1400       fprintf (dump_file, "Inserted ");
1401       print_generic_expr (dump_file, newexpr, 0);
1402       fprintf (dump_file, " in predecessor %d\n", block->index);
1403     }
1404   return name;
1405 }
1406
1407 /* Return the folded version of T if T, when folded, is a gimple
1408    min_invariant.  Otherwise, return T. */ 
1409
1410 static tree
1411 fully_constant_expression (tree t)
1412 {  
1413   tree folded;
1414   folded = fold (t);
1415   if (folded && is_gimple_min_invariant (folded))
1416     return folded;
1417   return t;
1418 }
1419
1420 /* Insert the to-be-made-available values of NODE for each predecessor, stored
1421    in AVAIL, into the predecessors of BLOCK, and merge the result with a phi
1422    node, given the same value handle as NODE.  The prefix of the phi node is
1423    given with TMPNAME.  Return true if we have inserted new stuff.  */
1424
1425 static bool
1426 insert_into_preds_of_block (basic_block block, value_set_node_t node,
1427                             tree *avail, const char *tmpname)
1428 {
1429   tree val = get_value_handle (node->expr);
1430   edge pred;
1431   bool insertions = false;
1432   bool nophi = false;
1433   basic_block bprime;
1434   tree eprime;
1435   edge_iterator ei;
1436   tree type = TREE_TYPE (avail[EDGE_PRED (block, 0)->src->index]);
1437   tree temp;
1438   
1439   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1440     {
1441       fprintf (dump_file, "Found partial redundancy for expression ");
1442       print_generic_expr (dump_file, node->expr, 0);
1443       fprintf (dump_file, "\n");
1444     }
1445
1446   /* Make sure we aren't creating an induction variable.  */
1447   if (block->loop_depth > 0 && EDGE_COUNT (block->preds) == 2)
1448     {
1449       bool firstinsideloop = false;
1450       bool secondinsideloop = false;
1451       firstinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father, 
1452                                                EDGE_PRED (block, 0)->src);
1453       secondinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
1454                                                 EDGE_PRED (block, 1)->src);
1455       /* Induction variables only have one edge inside the loop.  */
1456       if (firstinsideloop ^ secondinsideloop)
1457         {
1458           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1459             fprintf (dump_file, "Skipping insertion of phi for partial redundancy: Looks like an induction variable\n");
1460           nophi = true;
1461         }
1462     }
1463           
1464
1465   /* Make the necessary insertions.  */
1466   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1467     {
1468       tree stmts = alloc_stmt_list ();
1469       tree builtexpr;
1470       bprime = pred->src;
1471       eprime = avail[bprime->index];
1472       if (BINARY_CLASS_P (eprime)
1473           || UNARY_CLASS_P (eprime))
1474         {
1475           builtexpr = create_expression_by_pieces (bprime,
1476                                                    eprime,
1477                                                    stmts);
1478           bsi_insert_on_edge (pred, stmts);
1479           avail[bprime->index] = builtexpr;
1480           insertions = true;
1481         }                             
1482     }
1483   /* If we didn't want a phi node, and we made insertions, we still have
1484      inserted new stuff, and thus return true.  If we didn't want a phi node,
1485      and didn't make insertions, we haven't added anything new, so return
1486      false.  */
1487   if (nophi && insertions)
1488     return true;
1489   else if (nophi && !insertions)
1490     return false;
1491
1492   /* Now build a phi for the new variable.  */
1493   temp = create_tmp_var (type, tmpname);
1494   add_referenced_tmp_var (temp);
1495   temp = create_phi_node (temp, block);
1496   NECESSARY (temp) = 0; 
1497   VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, temp);
1498   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1499     add_phi_arg (temp, avail[pred->src->index], pred);
1500   
1501   vn_add (PHI_RESULT (temp), val, NULL);
1502   
1503   /* The value should *not* exist in PHI_GEN, or else we wouldn't be doing
1504      this insertion, since we test for the existence of this value in PHI_GEN
1505      before proceeding with the partial redundancy checks in insert_aux.
1506      
1507      The value may exist in AVAIL_OUT, in particular, it could be represented
1508      by the expression we are trying to eliminate, in which case we want the
1509      replacement to occur.  If it's not existing in AVAIL_OUT, we want it
1510      inserted there.
1511      
1512      Similarly, to the PHI_GEN case, the value should not exist in NEW_SETS of
1513      this block, because if it did, it would have existed in our dominator's
1514      AVAIL_OUT, and would have been skipped due to the full redundancy check.
1515   */
1516
1517   bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block),
1518                           PHI_RESULT (temp));
1519   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), 
1520                                PHI_RESULT (temp));
1521   bitmap_insert_into_set (NEW_SETS (block),
1522                           PHI_RESULT (temp));
1523   
1524   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1525     {
1526       fprintf (dump_file, "Created phi ");
1527       print_generic_expr (dump_file, temp, 0);
1528       fprintf (dump_file, " in block %d\n", block->index);
1529     }
1530   pre_stats.phis++;
1531   return true;
1532 }
1533
1534
1535       
1536 /* Perform insertion of partially redundant values.
1537    For BLOCK, do the following:
1538    1.  Propagate the NEW_SETS of the dominator into the current block.
1539    If the block has multiple predecessors, 
1540        2a. Iterate over the ANTIC expressions for the block to see if
1541            any of them are partially redundant.
1542        2b. If so, insert them into the necessary predecessors to make
1543            the expression fully redundant.
1544        2c. Insert a new PHI merging the values of the predecessors.
1545        2d. Insert the new PHI, and the new expressions, into the
1546            NEW_SETS set.  
1547    3. Recursively call ourselves on the dominator children of BLOCK.
1548
1549 */
1550
1551 static bool
1552 insert_aux (basic_block block)
1553 {
1554   basic_block son;
1555   bool new_stuff = false;
1556
1557   if (block)
1558     {
1559       basic_block dom;
1560       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
1561       if (dom)
1562         {
1563           unsigned i;
1564           bitmap_iterator bi;
1565           bitmap_set_t newset = NEW_SETS (dom);
1566           if (newset)
1567             {
1568               /* Note that we need to value_replace both NEW_SETS, and
1569                  AVAIL_OUT. For both the case of NEW_SETS, the value may be
1570                  represented by some non-simple expression here that we want
1571                  to replace it with.  */
1572               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (newset->expressions, 0, i, bi)
1573                 {
1574                   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), ssa_name (i));
1575                   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), ssa_name (i));
1576                 }
1577             }
1578           if (EDGE_COUNT (block->preds) > 1)
1579             {
1580               value_set_node_t node;
1581               for (node = ANTIC_IN (block)->head;
1582                    node;
1583                    node = node->next)
1584                 {
1585                   if (BINARY_CLASS_P (node->expr)
1586                       || UNARY_CLASS_P (node->expr))
1587                     {
1588                       tree *avail;
1589                       tree val;
1590                       bool by_some = false;
1591                       bool cant_insert = false;
1592                       bool all_same = true;
1593                       tree first_s = NULL;
1594                       edge pred;
1595                       basic_block bprime;
1596                       tree eprime = NULL_TREE;
1597                       edge_iterator ei;
1598
1599                       val = get_value_handle (node->expr);
1600                       if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
1601                         continue; 
1602                       if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
1603                         {
1604                           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1605                             fprintf (dump_file, "Found fully redundant value\n");
1606                           continue;
1607                         }
1608                                               
1609                       avail = xcalloc (last_basic_block, sizeof (tree));
1610                       FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1611                         {
1612                           tree vprime;
1613                           tree edoubleprime;
1614
1615                           /* This can happen in the very weird case
1616                              that our fake infinite loop edges have caused a
1617                              critical edge to appear.  */
1618                           if (EDGE_CRITICAL_P (pred))
1619                             {
1620                               cant_insert = true;
1621                               break;
1622                             }
1623                           bprime = pred->src;
1624                           eprime = phi_translate (node->expr,
1625                                                   ANTIC_IN (block),
1626                                                   bprime, block);
1627
1628                           /* eprime will generally only be NULL if the
1629                              value of the expression, translated
1630                              through the PHI for this predecessor, is
1631                              undefined.  If that is the case, we can't
1632                              make the expression fully redundant,
1633                              because its value is undefined along a
1634                              predecessor path.  We can thus break out
1635                              early because it doesn't matter what the
1636                              rest of the results are.  */
1637                           if (eprime == NULL)
1638                             {
1639                               cant_insert = true;
1640                               break;
1641                             }
1642
1643                           eprime = fully_constant_expression (eprime);
1644                           vprime = get_value_handle (eprime);
1645                           gcc_assert (vprime);
1646                           edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
1647                                                              vprime);
1648                           if (edoubleprime == NULL)
1649                             {
1650                               avail[bprime->index] = eprime;
1651                               all_same = false;
1652                             }
1653                           else
1654                             {
1655                               avail[bprime->index] = edoubleprime;
1656                               by_some = true; 
1657                               if (first_s == NULL)
1658                                 first_s = edoubleprime;
1659                               else if (!operand_equal_p (first_s, edoubleprime,
1660                                                          0))
1661                                 all_same = false;
1662                             }
1663                         }
1664                       /* If we can insert it, it's not the same value
1665                          already existing along every predecessor, and
1666                          it's defined by some predecessor, it is
1667                          partially redundant.  */
1668                       if (!cant_insert && !all_same && by_some)
1669                         {
1670                           if (insert_into_preds_of_block (block, node, avail, 
1671                                                           "prephitmp"))
1672                             new_stuff = true;
1673                         }
1674                       /* If all edges produce the same value and that value is
1675                          an invariant, then the PHI has the same value on all
1676                          edges.  Note this.  */
1677                       else if (all_same && eprime 
1678                                && is_gimple_min_invariant (eprime)
1679                                && !is_gimple_min_invariant (val))
1680                         {
1681                           value_set_t exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val);
1682                           value_set_node_t node;
1683                           for (node = exprset->head; node; node = node->next)
1684                             {
1685                               if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
1686                                 {                                 
1687                                   vn_add (node->expr, eprime, NULL);
1688                                   pre_stats.constified++;
1689                                 }
1690                             }
1691                         }
1692                       free (avail);
1693                     }
1694                 }
1695             }
1696         }
1697     }
1698   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
1699        son;
1700        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
1701     {
1702       new_stuff |= insert_aux (son);
1703     }
1704
1705   return new_stuff;
1706 }
1707
1708 /* Perform insertion of partially redundant values.  */
1709
1710 static void
1711 insert (void)
1712 {
1713   bool new_stuff = true;
1714   basic_block bb;
1715   int num_iterations = 0;
1716   
1717   FOR_ALL_BB (bb)
1718     NEW_SETS (bb) = bitmap_set_new ();
1719   
1720   while (new_stuff)
1721     {
1722       num_iterations++;
1723       new_stuff = false;
1724       new_stuff = insert_aux (ENTRY_BLOCK_PTR);
1725     }
1726   if (num_iterations > 2 && dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1727     fprintf (dump_file, "insert required %d iterations\n", num_iterations);
1728 }
1729
1730
1731 /* Return true if VAR is an SSA variable with no defining statement in
1732    this procedure, *AND* isn't a live-on-entry parameter.  */
1733
1734 static bool
1735 is_undefined_value (tree expr)
1736 {
1737   return (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
1738           && IS_EMPTY_STMT (SSA_NAME_DEF_STMT (expr))
1739           /* PARM_DECLs and hard registers are always defined.  */
1740           && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (expr)) != PARM_DECL);
1741 }
1742
1743
1744 /* Given an SSA variable VAR and an expression EXPR, compute the value
1745    number for EXPR and create a value handle (VAL) for it.  If VAR and
1746    EXPR are not the same, associate VAL with VAR.  Finally, add VAR to
1747    S1 and its value handle to S2.
1748
1749    VUSES represent the virtual use operands associated with EXPR (if
1750    any). They are used when computing the hash value for EXPR.  */
1751
1752 static inline void
1753 add_to_sets (tree var, tree expr, vuse_optype vuses, bitmap_set_t s1,
1754              bitmap_set_t s2)
1755 {
1756   tree val = vn_lookup_or_add (expr, vuses);
1757
1758   /* VAR and EXPR may be the same when processing statements for which
1759      we are not computing value numbers (e.g., non-assignments, or
1760      statements that make aliased stores).  In those cases, we are
1761      only interested in making VAR available as its own value.  */
1762   if (var != expr)
1763     vn_add (var, val, NULL);
1764
1765   if (s1)
1766     bitmap_insert_into_set (s1, var);
1767   bitmap_value_insert_into_set (s2, var);
1768 }
1769
1770
1771 /* Given a unary or binary expression EXPR, create and return a new
1772    expression with the same structure as EXPR but with its operands
1773    replaced with the value handles of each of the operands of EXPR.
1774    Insert EXPR's operands into the EXP_GEN set for BLOCK.
1775
1776    VUSES represent the virtual use operands associated with EXPR (if
1777    any). They are used when computing the hash value for EXPR.  */
1778
1779 static inline tree
1780 create_value_expr_from (tree expr, basic_block block, vuse_optype vuses)
1781 {
1782   int i;
1783   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1784   tree vexpr;
1785
1786   gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary
1787               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1788               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_reference);
1789
1790   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1791     vexpr = pool_alloc (unary_node_pool);
1792   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_reference)
1793     vexpr = pool_alloc (reference_node_pool);
1794   else
1795     vexpr = pool_alloc (binary_node_pool);
1796
1797   memcpy (vexpr, expr, tree_size (expr));
1798
1799   for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (code); i++)
1800     {
1801       tree op = TREE_OPERAND (expr, i);
1802       if (op != NULL)
1803         {
1804           tree val = vn_lookup_or_add (op, vuses);
1805           if (!is_undefined_value (op))
1806             value_insert_into_set (EXP_GEN (block), op);
1807           if (TREE_CODE (val) == VALUE_HANDLE)
1808             TREE_TYPE (val) = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (vexpr, i));
1809           TREE_OPERAND (vexpr, i) = val;
1810         }
1811     }
1812
1813   return vexpr;
1814 }
1815
1816
1817 /* Compute the AVAIL set for all basic blocks.
1818
1819    This function performs value numbering of the statements in each basic
1820    block.  The AVAIL sets are built from information we glean while doing
1821    this value numbering, since the AVAIL sets contain only one entry per
1822    value.
1823    
1824    AVAIL_IN[BLOCK] = AVAIL_OUT[dom(BLOCK)].
1825    AVAIL_OUT[BLOCK] = AVAIL_IN[BLOCK] U PHI_GEN[BLOCK] U TMP_GEN[BLOCK].  */
1826
1827 static void
1828 compute_avail (void)
1829 {
1830   basic_block block, son;
1831   basic_block *worklist;
1832   size_t sp = 0;
1833   tree param;
1834
1835   /* For arguments with default definitions, we pretend they are
1836      defined in the entry block.  */
1837   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
1838        param;
1839        param = TREE_CHAIN (param))
1840     {
1841       if (default_def (param) != NULL)
1842         {
1843           tree val;
1844           tree def = default_def (param);
1845           val = vn_lookup_or_add (def, NULL);
1846           bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (ENTRY_BLOCK_PTR), def);
1847           bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (ENTRY_BLOCK_PTR), def);
1848         }
1849     }
1850
1851   /* Allocate the worklist.  */
1852   worklist = xmalloc (sizeof (basic_block) * n_basic_blocks);
1853
1854   /* Seed the algorithm by putting the dominator children of the entry
1855      block on the worklist.  */
1856   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, ENTRY_BLOCK_PTR);
1857        son;
1858        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
1859     worklist[sp++] = son;
1860
1861   /* Loop until the worklist is empty.  */
1862   while (sp)
1863     {
1864       block_stmt_iterator bsi;
1865       tree stmt, phi;
1866       basic_block dom;
1867
1868       /* Pick a block from the worklist.  */
1869       block = worklist[--sp];
1870
1871       /* Initially, the set of available values in BLOCK is that of
1872          its immediate dominator.  */
1873       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
1874       if (dom)
1875         bitmap_set_copy (AVAIL_OUT (block), AVAIL_OUT (dom));
1876
1877       /* Generate values for PHI nodes.  */
1878       for (phi = phi_nodes (block); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1879         /* We have no need for virtual phis, as they don't represent
1880            actual computations.  */
1881         if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
1882           add_to_sets (PHI_RESULT (phi), PHI_RESULT (phi), NULL,
1883                        PHI_GEN (block), AVAIL_OUT (block));
1884
1885       /* Now compute value numbers and populate value sets with all
1886          the expressions computed in BLOCK.  */
1887       for (bsi = bsi_start (block); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1888         {
1889           stmt_ann_t ann;
1890           size_t j;
1891
1892           stmt = bsi_stmt (bsi);
1893           ann = stmt_ann (stmt);
1894           get_stmt_operands (stmt);
1895
1896           /* We are only interested in assignments of the form
1897              X_i = EXPR, where EXPR represents an "interesting"
1898              computation, it has no volatile operands and X_i
1899              doesn't flow through an abnormal edge.  */
1900           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
1901               && !ann->has_volatile_ops
1902               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME
1903               && !SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (TREE_OPERAND (stmt, 0)))
1904             {
1905               tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1906               tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1907               vuse_optype vuses = STMT_VUSE_OPS (stmt);
1908
1909               STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (rhs);
1910               if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1911                   || is_gimple_min_invariant (rhs))
1912                 {
1913                   /* Compute a value number for the RHS of the statement
1914                      and add its value to the AVAIL_OUT set for the block.
1915                      Add the LHS to TMP_GEN.  */
1916                   add_to_sets (lhs, rhs, vuses, TMP_GEN (block), 
1917                                AVAIL_OUT (block));
1918                   
1919                   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1920                       && !is_undefined_value (rhs))
1921                     value_insert_into_set (EXP_GEN (block), rhs);
1922                   continue;
1923                 }          
1924               else if (UNARY_CLASS_P (rhs) || BINARY_CLASS_P (rhs)
1925                        || TREE_CODE (rhs) == INDIRECT_REF)
1926                 {
1927                   /* For binary, unary, and reference expressions,
1928                      create a duplicate expression with the operands
1929                      replaced with the value handles of the original
1930                      RHS.  */
1931                   tree newt = create_value_expr_from (rhs, block, vuses);
1932                   add_to_sets (lhs, newt, vuses, TMP_GEN (block),
1933                                AVAIL_OUT (block));
1934                   value_insert_into_set (EXP_GEN (block), newt);
1935                   continue;
1936                 }
1937             }
1938
1939           /* For any other statement that we don't recognize, simply
1940              make the names generated by the statement available in
1941              AVAIL_OUT and TMP_GEN.  */
1942           for (j = 0; j < NUM_DEFS (STMT_DEF_OPS (stmt)); j++)
1943             {
1944               tree def = DEF_OP (STMT_DEF_OPS (stmt), j);
1945               add_to_sets (def, def, NULL, TMP_GEN (block),
1946                             AVAIL_OUT (block));
1947             }
1948
1949           for (j = 0; j < NUM_USES (STMT_USE_OPS (stmt)); j++)
1950             {
1951               tree use = USE_OP (STMT_USE_OPS (stmt), j);
1952               add_to_sets (use, use, NULL, NULL, AVAIL_OUT (block));
1953             }
1954         }
1955
1956       /* Put the dominator children of BLOCK on the worklist of blocks
1957          to compute available sets for.  */
1958       for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
1959            son;
1960            son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
1961         worklist[sp++] = son;
1962     }
1963
1964   free (worklist);
1965 }
1966
1967
1968 /* Eliminate fully redundant computations.  */
1969
1970 static void
1971 eliminate (void)
1972 {
1973   basic_block b;
1974
1975   FOR_EACH_BB (b)
1976     {
1977       block_stmt_iterator i;
1978       
1979       for (i = bsi_start (b); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
1980         {
1981           tree stmt = bsi_stmt (i);
1982
1983           /* Lookup the RHS of the expression, see if we have an
1984              available computation for it.  If so, replace the RHS with
1985              the available computation.  */
1986           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
1987               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME
1988               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt ,1)) != SSA_NAME
1989               && !is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (stmt, 1))
1990               && !stmt_ann (stmt)->has_volatile_ops)
1991             {
1992               tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1993               tree *rhs_p = &TREE_OPERAND (stmt, 1);
1994               tree sprime;
1995
1996               sprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (b),
1997                                            vn_lookup (lhs, NULL));
1998               if (sprime 
1999                   && sprime != lhs
2000                   && (TREE_CODE (*rhs_p) != SSA_NAME
2001                       || may_propagate_copy (*rhs_p, sprime)))
2002                 {
2003                   gcc_assert (sprime != *rhs_p);
2004
2005                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2006                     {
2007                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
2008                       print_generic_expr (dump_file, *rhs_p, 0);
2009                       fprintf (dump_file, " with ");
2010                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
2011                       fprintf (dump_file, " in ");
2012                       print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
2013                     }
2014                   if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME) 
2015                     NECESSARY (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime)) = 1;
2016                   pre_stats.eliminations++;
2017                   propagate_tree_value (rhs_p, sprime);
2018                   modify_stmt (stmt);
2019
2020                   /* If we removed EH side effects from the statement, clean
2021                      its EH information.  */
2022                   if (maybe_clean_eh_stmt (stmt))
2023                     {
2024                       bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
2025                                       bb_for_stmt (stmt)->index);
2026                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2027                         fprintf (dump_file, "  Removed EH side effects.\n");
2028                     }
2029                 }
2030             }
2031         }
2032     }
2033 }
2034
2035 /* Borrow a bit of tree-ssa-dce.c for the moment.
2036    XXX: In 4.1, we should be able to just run a DCE pass after PRE, though
2037    this may be a bit faster, and we may want critical edges kept split.  */
2038
2039 /* If OP's defining statement has not already been determined to be necessary,
2040    mark that statement necessary. and place it on the WORKLIST.  */ 
2041
2042 static inline void
2043 mark_operand_necessary (tree op, VEC(tree_on_heap) **worklist)
2044 {
2045   tree stmt;
2046   int ver;
2047
2048   gcc_assert (op);
2049
2050   ver = SSA_NAME_VERSION (op);
2051
2052   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
2053   gcc_assert (stmt);
2054
2055   if (NECESSARY (stmt)
2056       || IS_EMPTY_STMT (stmt))
2057     return;
2058
2059   NECESSARY (stmt) = 1;
2060   VEC_safe_push (tree_on_heap, *worklist, stmt);
2061 }
2062
2063 /* Because we don't follow exactly the standard PRE algorithm, and decide not
2064    to insert PHI nodes sometimes, and because value numbering of casts isn't
2065    perfect, we sometimes end up inserting dead code.   This simple DCE-like
2066    pass removes any insertions we made that weren't actually used.  */
2067
2068 static void
2069 remove_dead_inserted_code (void)
2070 {
2071   VEC (tree_on_heap) *worklist = NULL;
2072   int i;
2073   tree t;
2074
2075   for (i = 0; VEC_iterate (tree_on_heap, inserted_exprs, i, t); i++)
2076     {
2077       if (NECESSARY (t))
2078         VEC_safe_push (tree_on_heap, worklist, t);
2079     }
2080   while (VEC_length (tree_on_heap, worklist) > 0)
2081     {
2082       t = VEC_pop (tree_on_heap, worklist);
2083       if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2084         {
2085           /* PHI nodes are somewhat special in that each PHI alternative has
2086              data and control dependencies.  All the statements feeding the
2087              PHI node's arguments are always necessary.  In aggressive mode,
2088              we also consider the control dependent edges leading to the
2089              predecessor block associated with each PHI alternative as
2090              necessary.  */
2091           int k;
2092           for (k = 0; k < PHI_NUM_ARGS (t); k++)
2093             {
2094               tree arg = PHI_ARG_DEF (t, k);
2095               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2096                 mark_operand_necessary (arg, &worklist);
2097             }
2098         }
2099       else
2100         {
2101           /* Propagate through the operands.  Examine all the USE, VUSE and
2102              V_MAY_DEF operands in this statement.  Mark all the statements 
2103              which feed this statement's uses as necessary.  */
2104           ssa_op_iter iter;
2105           tree use;
2106
2107           get_stmt_operands (t);
2108
2109           /* The operands of V_MAY_DEF expressions are also needed as they
2110              represent potential definitions that may reach this
2111              statement (V_MAY_DEF operands allow us to follow def-def 
2112              links).  */
2113
2114           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, t, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2115             mark_operand_necessary (use, &worklist);
2116         }
2117     }
2118   for (i = 0; VEC_iterate (tree_on_heap, inserted_exprs, i, t); i++)
2119     {
2120       if (!NECESSARY (t))
2121         {
2122           block_stmt_iterator bsi;
2123           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2124             {
2125               fprintf (dump_file, "Removing unnecessary insertion:");
2126               print_generic_stmt (dump_file, t, 0);
2127             }
2128           if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2129             {
2130               remove_phi_node (t, NULL, bb_for_stmt (t));
2131             }
2132           else
2133             {
2134               bsi = bsi_for_stmt (t);
2135               bsi_remove (&bsi);
2136             }
2137         }
2138     }
2139   VEC_free (tree_on_heap, worklist);
2140 }
2141 /* Initialize data structures used by PRE.  */
2142
2143 static void
2144 init_pre (bool do_fre)
2145 {
2146   basic_block bb;
2147
2148   inserted_exprs = NULL;
2149   vn_init ();
2150   if (!do_fre)
2151     current_loops = loop_optimizer_init (dump_file);
2152   connect_infinite_loops_to_exit ();
2153   memset (&pre_stats, 0, sizeof (pre_stats));
2154
2155   /* If block 0 has more than one predecessor, it means that its PHI
2156      nodes will have arguments coming from block -1.  This creates
2157      problems for several places in PRE that keep local arrays indexed
2158      by block number.  To prevent this, we split the edge coming from
2159      ENTRY_BLOCK_PTR (FIXME, if ENTRY_BLOCK_PTR had an index number
2160      different than -1 we wouldn't have to hack this.  tree-ssa-dce.c
2161      needs a similar change).  */
2162   if (EDGE_COUNT (EDGE_SUCC (ENTRY_BLOCK_PTR, 0)->dest->preds) > 1)
2163     if (!(EDGE_SUCC (ENTRY_BLOCK_PTR, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL))
2164       split_edge (EDGE_SUCC (ENTRY_BLOCK_PTR, 0));
2165
2166   FOR_ALL_BB (bb)
2167     bb->aux = xcalloc (1, sizeof (struct bb_value_sets));
2168
2169   bitmap_obstack_initialize (&grand_bitmap_obstack);
2170   phi_translate_table = htab_create (511, expr_pred_trans_hash,
2171                                      expr_pred_trans_eq, free);
2172   value_set_pool = create_alloc_pool ("Value sets",
2173                                       sizeof (struct value_set), 30);
2174   bitmap_set_pool = create_alloc_pool ("Bitmap sets",
2175                                        sizeof (struct bitmap_set), 30);
2176   value_set_node_pool = create_alloc_pool ("Value set nodes",
2177                                            sizeof (struct value_set_node), 30);
2178   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2179   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2180   binary_node_pool = create_alloc_pool ("Binary tree nodes",
2181                                         tree_code_size (PLUS_EXPR), 30);
2182   unary_node_pool = create_alloc_pool ("Unary tree nodes",
2183                                        tree_code_size (NEGATE_EXPR), 30);
2184   reference_node_pool = create_alloc_pool ("Reference tree nodes",
2185                                            tree_code_size (ARRAY_REF), 30);
2186   FOR_ALL_BB (bb)
2187     {
2188       EXP_GEN (bb) = set_new (true);
2189       PHI_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
2190       TMP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
2191       AVAIL_OUT (bb) = bitmap_set_new ();
2192     }
2193
2194   need_eh_cleanup = BITMAP_XMALLOC ();
2195 }
2196
2197
2198 /* Deallocate data structures used by PRE.  */
2199
2200 static void
2201 fini_pre (bool do_fre)
2202 {
2203   basic_block bb;
2204   unsigned int i;
2205
2206   VEC_free (tree_on_heap, inserted_exprs);
2207   bitmap_obstack_release (&grand_bitmap_obstack);
2208   free_alloc_pool (value_set_pool);
2209   free_alloc_pool (bitmap_set_pool);
2210   free_alloc_pool (value_set_node_pool);
2211   free_alloc_pool (binary_node_pool);
2212   free_alloc_pool (reference_node_pool);
2213   free_alloc_pool (unary_node_pool);
2214   htab_delete (phi_translate_table);
2215   remove_fake_exit_edges ();
2216
2217   FOR_ALL_BB (bb)
2218     {
2219       free (bb->aux);
2220       bb->aux = NULL;
2221     }
2222
2223   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2224   vn_delete ();
2225
2226   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
2227     {
2228       tree_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
2229       cleanup_tree_cfg ();
2230     }
2231
2232   BITMAP_XFREE (need_eh_cleanup);
2233
2234   /* Wipe out pointers to VALUE_HANDLEs.  In the not terribly distant
2235      future we will want them to be persistent though.  */
2236   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2237     {
2238       tree name = ssa_name (i);
2239
2240       if (!name)
2241         continue;
2242
2243       if (SSA_NAME_VALUE (name)
2244           && TREE_CODE (SSA_NAME_VALUE (name)) == VALUE_HANDLE)
2245         SSA_NAME_VALUE (name) = NULL;
2246     }
2247   if (!do_fre && current_loops)
2248     {
2249       loop_optimizer_finalize (current_loops, dump_file);
2250       current_loops = NULL;
2251     }
2252 }
2253
2254
2255 /* Main entry point to the SSA-PRE pass.  DO_FRE is true if the caller
2256    only wants to do full redundancy elimination.  */
2257
2258 static void
2259 execute_pre (bool do_fre)
2260 {
2261   init_pre (do_fre);
2262
2263   /* Collect and value number expressions computed in each basic block.  */
2264   compute_avail ();
2265
2266   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2267     {
2268       basic_block bb;
2269
2270       FOR_ALL_BB (bb)
2271         {
2272           print_value_set (dump_file, EXP_GEN (bb), "exp_gen", bb->index);
2273           bitmap_print_value_set (dump_file, TMP_GEN (bb), "tmp_gen", 
2274                                   bb->index);
2275           bitmap_print_value_set (dump_file, AVAIL_OUT (bb), "avail_out", 
2276                                   bb->index);
2277         }
2278     }
2279
2280   /* Insert can get quite slow on an incredibly large number of basic
2281      blocks due to some quadratic behavior.  Until this behavior is
2282      fixed, don't run it when he have an incredibly large number of
2283      bb's.  If we aren't going to run insert, there is no point in
2284      computing ANTIC, either, even though it's plenty fast.  */
2285   if (!do_fre && n_basic_blocks < 4000)
2286     {
2287       compute_antic ();
2288       insert ();
2289     }
2290
2291   /* Remove all the redundant expressions.  */
2292   eliminate ();
2293
2294
2295   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
2296     {
2297       fprintf (dump_file, "Insertions:%d\n", pre_stats.insertions);
2298       fprintf (dump_file, "New PHIs:%d\n", pre_stats.phis);
2299       fprintf (dump_file, "Eliminated:%d\n", pre_stats.eliminations);
2300       fprintf (dump_file, "Constified:%d\n", pre_stats.constified);
2301     }
2302   
2303   bsi_commit_edge_inserts ();
2304   if (!do_fre)
2305     remove_dead_inserted_code ();
2306   fini_pre (do_fre);
2307
2308 }
2309
2310
2311 /* Gate and execute functions for PRE.  */
2312
2313 static void
2314 do_pre (void)
2315 {
2316   execute_pre (false);
2317 }
2318
2319 static bool
2320 gate_pre (void)
2321 {
2322   return flag_tree_pre != 0;
2323 }
2324
2325 struct tree_opt_pass pass_pre =
2326 {
2327   "pre",                                /* name */
2328   gate_pre,                             /* gate */
2329   do_pre,                               /* execute */
2330   NULL,                                 /* sub */
2331   NULL,                                 /* next */
2332   0,                                    /* static_pass_number */
2333   TV_TREE_PRE,                          /* tv_id */
2334   PROP_no_crit_edges | PROP_cfg
2335     | PROP_ssa | PROP_alias,            /* properties_required */
2336   0,                                    /* properties_provided */
2337   0,                                    /* properties_destroyed */
2338   0,                                    /* todo_flags_start */
2339   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa, /* todo_flags_finish */
2340   0                                     /* letter */
2341 };
2342
2343
2344 /* Gate and execute functions for FRE.  */
2345
2346 static void
2347 do_fre (void)
2348 {
2349   execute_pre (true);
2350 }
2351
2352 static bool
2353 gate_fre (void)
2354 {
2355   return flag_tree_fre != 0;
2356 }
2357
2358 struct tree_opt_pass pass_fre =
2359 {
2360   "fre",                                /* name */
2361   gate_fre,                             /* gate */
2362   do_fre,                               /* execute */
2363   NULL,                                 /* sub */
2364   NULL,                                 /* next */
2365   0,                                    /* static_pass_number */
2366   TV_TREE_FRE,                          /* tv_id */
2367   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2368   0,                                    /* properties_provided */
2369   0,                                    /* properties_destroyed */
2370   0,                                    /* todo_flags_start */
2371   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa, /* todo_flags_finish */
2372   0                                     /* letter */
2373 };