OSDN Git Service

* predict.c (estimate_probability): Remove unnecesary code.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / value-prof.c
index 0cc3fe3..6c6eed8 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Transformations based on profile information for values.
-   Copyright (C) 2003 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -33,9 +33,20 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 #include "recog.h"
 #include "optabs.h"
 #include "regs.h"
+#include "ggc.h"
 
-/* In this file value profile based optimizations will be placed (none are
-   here just now, but they are hopefully coming soon).
+static struct value_prof_hooks *value_prof_hooks;
+
+/* In this file value profile based optimizations are placed.  Currently the
+   following optimizations are implemented (for more detailed descriptions
+   see comments at value_profile_transformations):
+
+   1) Division/modulo specialization.  Provided that we can determine that the
+      operands of the division have some special properties, we may use it to
+      produce more effective code.
+   2) Speculative prefetching.  If we are able to determine that the difference
+      between addresses accessed by a memory reference is usually constant, we
+      may add the prefetch instructions.
 
    Every such optimization should add its requirements for profiled values to
    insn_values_to_profile function.  This function is called from branch_prob
@@ -50,35 +61,51 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
    -- the expression that is profiled
    -- list of counters starting from the first one.  */
 
-static void insn_divmod_values_to_profile (rtx, unsigned *,
-                                          struct histogram_value **);
-static void insn_values_to_profile (rtx, unsigned *, struct histogram_value **);
+/* For speculative prefetching, the range in that we do not prefetch (because
+   we assume that it will be in cache anyway).  The asymmetry between min and
+   max range is trying to reflect the fact that the sequential prefetching
+   of the data is commonly done directly by hardware.  Nevertheless, these
+   values are just a guess and should of course be target-specific.  */
+
+#ifndef NOPREFETCH_RANGE_MIN
+#define NOPREFETCH_RANGE_MIN (-16)
+#endif
+#ifndef NOPREFETCH_RANGE_MAX
+#define NOPREFETCH_RANGE_MAX 32
+#endif
+
+static void insn_divmod_values_to_profile (rtx, histogram_values *);
+#ifdef HAVE_prefetch
+static bool insn_prefetch_values_to_profile (rtx, histogram_values *);
+static int find_mem_reference_1 (rtx *, void *);
+static void find_mem_reference_2 (rtx, rtx, void *);
+static bool find_mem_reference (rtx, rtx *, int *);
+#endif
+
+static void insn_values_to_profile (rtx, histogram_values *);
 static rtx gen_divmod_fixed_value (enum machine_mode, enum rtx_code, rtx, rtx,
-                                  rtx, gcov_type);
-static rtx gen_mod_pow2 (enum machine_mode, enum rtx_code, rtx, rtx, rtx);
+                                  rtx, gcov_type, int);
+static rtx gen_mod_pow2 (enum machine_mode, enum rtx_code, rtx, rtx, rtx, int);
 static rtx gen_mod_subtract (enum machine_mode, enum rtx_code, rtx, rtx, rtx,
-                            int);
+                            int, int, int);
+#ifdef HAVE_prefetch
+static rtx gen_speculative_prefetch (rtx, gcov_type, int);
+#endif
 static bool divmod_fixed_value_transform (rtx insn);
 static bool mod_pow2_value_transform (rtx);
 static bool mod_subtract_transform (rtx);
+#ifdef HAVE_prefetch
+static bool speculative_prefetching_transform (rtx);
+#endif
 \f
-/* Release the list of VALUES of length N_VALUES for that we want to measure
-   histograms.  */
-void
-free_profiled_values (unsigned n_values ATTRIBUTE_UNUSED,
-                     struct histogram_value *values)
-{
-  free (values);
-}
-
 /* Find values inside INSN for that we want to measure histograms for
-   division/modulo optimization.  */
+   division/modulo optimization and stores them to VALUES.  */
 static void
-insn_divmod_values_to_profile (rtx insn, unsigned *n_values,
-                              struct histogram_value **values)
+insn_divmod_values_to_profile (rtx insn, histogram_values *values)
 {
   rtx set, set_src, op1, op2;
   enum machine_mode mode;
+  histogram_value hist;
 
   if (!INSN_P (insn))
     return;
@@ -106,54 +133,48 @@ insn_divmod_values_to_profile (rtx insn, unsigned *n_values,
       /* Check for a special case where the divisor is power of 2.  */
       if ((GET_CODE (set_src) == UMOD) && !CONSTANT_P (op2))
        {
-         *values = xrealloc (*values,
-                             (*n_values + 1)
-                               * sizeof (struct histogram_value));
-         (*values)[*n_values].value = op2;
-         (*values)[*n_values].seq = NULL_RTX;
-         (*values)[*n_values].mode = mode;
-         (*values)[*n_values].insn = insn;
-         (*values)[*n_values].type = HIST_TYPE_POW2;
-         (*values)[*n_values].hdata.pow2.may_be_other = 1;
-         (*n_values)++;
+         hist = ggc_alloc (sizeof (*hist));
+         hist->value = op2;
+         hist->seq = NULL_RTX;
+         hist->mode = mode;
+         hist->insn = insn;
+         hist->type = HIST_TYPE_POW2;
+         hist->hdata.pow2.may_be_other = 1;
+         VEC_safe_push (histogram_value, *values, hist);
        }
 
       /* Check whether the divisor is not in fact a constant.  */
       if (!CONSTANT_P (op2))
        {
-         *values = xrealloc (*values,
-                             (*n_values + 1)
-                               * sizeof (struct histogram_value));
-         (*values)[*n_values].value = op2;
-         (*values)[*n_values].mode = mode;
-         (*values)[*n_values].seq = NULL_RTX;
-         (*values)[*n_values].insn = insn;
-         (*values)[*n_values].type = HIST_TYPE_SINGLE_VALUE;
-         (*n_values)++;
+         hist = ggc_alloc (sizeof (*hist));
+         hist->value = op2;
+         hist->mode = mode;
+         hist->seq = NULL_RTX;
+         hist->insn = insn;
+         hist->type = HIST_TYPE_SINGLE_VALUE;
+         VEC_safe_push (histogram_value, *values, hist);
        }
 
-      /* For mod, check whether it is not often a noop (or replacable by
+      /* For mod, check whether it is not often a noop (or replaceable by
         a few subtractions).  */
       if (GET_CODE (set_src) == UMOD && !side_effects_p (op1))
        {
          rtx tmp;
 
-         *values = xrealloc (*values,
-                             (*n_values + 1)
-                               * sizeof (struct histogram_value));
+         hist = ggc_alloc (sizeof (*hist));
          start_sequence ();
          tmp = simplify_gen_binary (DIV, mode, copy_rtx (op1), copy_rtx (op2));
-         (*values)[*n_values].value = force_operand (tmp, NULL_RTX);
-         (*values)[*n_values].seq = get_insns ();
+         hist->value = force_operand (tmp, NULL_RTX);
+         hist->seq = get_insns ();
          end_sequence ();
-         (*values)[*n_values].mode = mode;
-         (*values)[*n_values].insn = insn;
-         (*values)[*n_values].type = HIST_TYPE_INTERVAL;
-         (*values)[*n_values].hdata.intvl.int_start = 0;
-         (*values)[*n_values].hdata.intvl.steps = 2;
-         (*values)[*n_values].hdata.intvl.may_be_less = 1;
-         (*values)[*n_values].hdata.intvl.may_be_more = 1;
-         (*n_values)++;
+         hist->mode = mode;
+         hist->insn = insn;
+         hist->type = HIST_TYPE_INTERVAL;
+         hist->hdata.intvl.int_start = 0;
+         hist->hdata.intvl.steps = 2;
+         hist->hdata.intvl.may_be_less = 1;
+         hist->hdata.intvl.may_be_more = 1;
+         VEC_safe_push (histogram_value, *values, hist);
        }
       return;
 
@@ -162,75 +183,169 @@ insn_divmod_values_to_profile (rtx insn, unsigned *n_values,
     }
 }
 
+#ifdef HAVE_prefetch
+
+/* Called from find_mem_reference through for_each_rtx, finds a memory
+   reference.  I.e. if *EXPR is a MEM, the reference to this MEM is stored
+   to *RET and the traversing of the expression is interrupted by returning 1.
+   Otherwise 0 is returned.  */
+
+static int
+find_mem_reference_1 (rtx *expr, void *ret)
+{
+  rtx *mem = ret;
+
+  if (GET_CODE (*expr) == MEM)
+    {
+      *mem = *expr;
+      return 1;
+    }
+  return 0;
+}
+
+/* Called form find_mem_reference through note_stores to find out whether
+   the memory reference MEM is a store.  I.e. if EXPR == MEM, the variable
+   FMR2_WRITE is set to true.  */
+
+static int fmr2_write;
+static void
+find_mem_reference_2 (rtx expr, rtx pat ATTRIBUTE_UNUSED, void *mem)
+{
+  if (expr == mem)
+    fmr2_write = true;
+}
+
+/* Find a memory reference inside INSN, return it in MEM. Set WRITE to true
+   if it is a write of the mem.  Return false if no memory reference is found,
+   true otherwise.  */
+
+static bool
+find_mem_reference (rtx insn, rtx *mem, int *write)
+{
+  *mem = NULL_RTX;
+  for_each_rtx (&PATTERN (insn), find_mem_reference_1, mem);
+
+  if (!*mem)
+    return false;
+  
+  fmr2_write = false;
+  note_stores (PATTERN (insn), find_mem_reference_2, *mem);
+  *write = fmr2_write;
+  return true;
+}
+
+/* Find values inside INSN for that we want to measure histograms for
+   a speculative prefetching.  Add them to the list VALUES.
+   Returns true if such we found any such value, false otherwise.  */
+
+static bool
+insn_prefetch_values_to_profile (rtx insn, histogram_values *values)
+{
+  rtx mem, address;
+  int write;
+  histogram_value hist;
+
+  if (!INSN_P (insn))
+    return false;
+
+  if (!find_mem_reference (insn, &mem, &write))
+    return false;
+
+  address = XEXP (mem, 0);
+  if (side_effects_p (address))
+    return false;
+      
+  if (CONSTANT_P (address))
+    return false;
+
+  hist = ggc_alloc (sizeof (*hist));
+  hist->value = address;
+  hist->mode = GET_MODE (address);
+  hist->seq = NULL_RTX;
+  hist->insn = insn;
+  hist->type = HIST_TYPE_CONST_DELTA;
+  VEC_safe_push (histogram_value, *values, hist);
+
+  return true;
+}
+#endif
 /* Find values inside INSN for that we want to measure histograms and adds
    them to list VALUES (increasing the record of its length in N_VALUES).  */
 static void
-insn_values_to_profile (rtx insn,
-                       unsigned *n_values,
-                       struct histogram_value **values)
+insn_values_to_profile (rtx insn, histogram_values *values)
 {
   if (flag_value_profile_transformations)
-    insn_divmod_values_to_profile (insn, n_values, values);
+    insn_divmod_values_to_profile (insn, values);
+
+#ifdef HAVE_prefetch
+  if (flag_speculative_prefetching)
+    insn_prefetch_values_to_profile (insn, values);
+#endif
 }
 
 /* Find list of values for that we want to measure histograms.  */
-void
-find_values_to_profile (unsigned *n_values, struct histogram_value **values)
+static void
+rtl_find_values_to_profile (histogram_values *values)
 {
   rtx insn;
   unsigned i;
 
-  *n_values = 0;
-  *values = NULL;
+  life_analysis (NULL, PROP_DEATH_NOTES);
+
+  *values = VEC_alloc (histogram_value, 0);
   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
-    insn_values_to_profile (insn, n_values, values);
+    insn_values_to_profile (insn, values);
 
-  for (i = 0; i < *n_values; i++)
+  for (i = 0; i < VEC_length (histogram_value, *values); i++)
     {
-      switch ((*values)[i].type)
+      histogram_value hist = VEC_index (histogram_value, *values, i);
+
+      switch (hist->type)
        {
        case HIST_TYPE_INTERVAL:
-         if (rtl_dump_file)
-           fprintf (rtl_dump_file,
+         if (dump_file)
+           fprintf (dump_file,
                     "Interval counter for insn %d, range %d -- %d.\n",
-                    INSN_UID ((*values)[i].insn),
-                    (*values)[i].hdata.intvl.int_start,
-                    ((*values)[i].hdata.intvl.int_start
-                     + (*values)[i].hdata.intvl.steps - 1));
-         (*values)[i].n_counters = (*values)[i].hdata.intvl.steps +
-                 ((*values)[i].hdata.intvl.may_be_less ? 1 : 0) +
-                 ((*values)[i].hdata.intvl.may_be_more ? 1 : 0);
+                    INSN_UID ((rtx)hist->insn),
+                    hist->hdata.intvl.int_start,
+                    (hist->hdata.intvl.int_start
+                     + hist->hdata.intvl.steps - 1));
+         hist->n_counters = hist->hdata.intvl.steps +
+                 (hist->hdata.intvl.may_be_less ? 1 : 0) +
+                 (hist->hdata.intvl.may_be_more ? 1 : 0);
          break;
 
        case HIST_TYPE_POW2:
-         if (rtl_dump_file)
-           fprintf (rtl_dump_file,
+         if (dump_file)
+           fprintf (dump_file,
                     "Pow2 counter for insn %d.\n",
-                    INSN_UID ((*values)[i].insn));
-         (*values)[i].n_counters = GET_MODE_BITSIZE ((*values)[i].mode) +
-                 ((*values)[i].hdata.pow2.may_be_other ? 1 : 0);
+                    INSN_UID ((rtx)hist->insn));
+         hist->n_counters 
+               = GET_MODE_BITSIZE (hist->mode)
+                 +  (hist->hdata.pow2.may_be_other ? 1 : 0);
          break;
 
        case HIST_TYPE_SINGLE_VALUE:
-         if (rtl_dump_file)
-           fprintf (rtl_dump_file,
+         if (dump_file)
+           fprintf (dump_file,
                     "Single value counter for insn %d.\n",
-                    INSN_UID ((*values)[i].insn));
-         (*values)[i].n_counters = 3;
+                    INSN_UID ((rtx)hist->insn));
+         hist->n_counters = 3;
          break;
 
        case HIST_TYPE_CONST_DELTA:
-         if (rtl_dump_file)
-           fprintf (rtl_dump_file,
+         if (dump_file)
+           fprintf (dump_file,
                     "Constant delta counter for insn %d.\n",
-                    INSN_UID ((*values)[i].insn));
-         (*values)[i].n_counters = 4;
+                    INSN_UID ((rtx)hist->insn));
+         hist->n_counters = 4;
          break;
 
        default:
          abort ();
        }
     }
+  allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
 }
 
 /* Main entry point.  Finds REG_VALUE_PROFILE notes from profiler and uses
@@ -294,6 +409,23 @@ find_values_to_profile (unsigned *n_values, struct histogram_value **values)
    It would be possible to continue analogically for K * b for other small
    K's, but it is probably not useful.
 
+   5)
+
+   Read or write of mem[address], where the value of address changes usually
+   by a constant C != 0 between the following accesses to the computation; with
+   -fspeculative-prefetching we then add a prefetch of address + C before
+   the insn.  This handles prefetching of several interesting cases in addition
+   to a simple prefetching for addresses that are induction variables, e. g.
+   linked lists allocated sequentially (even in case they are processed
+   recursively).
+
+   TODO -- we should also check whether there is not (usually) a small
+          difference with the adjacent memory references, so that we do
+          not issue overlapping prefetches.  Also we should employ some
+          heuristics to eliminate cases where prefetching evidently spoils
+          the code.
+       -- it should somehow cooperate with the loop optimizer prefetching
+
    TODO:
 
    There are other useful cases that could be handled by a similar mechanism,
@@ -313,8 +445,8 @@ find_values_to_profile (unsigned *n_values, struct histogram_value **values)
    making unroller happy.  Since this may grow the code significantly,
    we would have to be very careful here.  */
 
-bool
-value_profile_transformations (void)
+static bool
+rtl_value_profile_transformations (void)
 {
   rtx insn, next;
   int changed = false;
@@ -334,11 +466,11 @@ value_profile_transformations (void)
       if (!maybe_hot_bb_p (BLOCK_FOR_INSN (insn)))
        continue;
 
-      if (rtl_dump_file)
+      if (dump_file)
        {
-         fprintf (rtl_dump_file, "Trying transformations on insn %d\n",
+         fprintf (dump_file, "Trying transformations on insn %d\n",
                   INSN_UID (insn));
-         print_rtl_single (rtl_dump_file, insn);
+         print_rtl_single (dump_file, insn);
        }
 
       /* Transformations:  */
@@ -347,6 +479,11 @@ value_profile_transformations (void)
              || divmod_fixed_value_transform (insn)
              || mod_pow2_value_transform (insn)))
        changed = true;
+#ifdef HAVE_prefetch
+      if (flag_speculative_prefetching
+         && speculative_prefetching_transform (insn))
+       changed = true;
+#endif
     }
 
   if (changed)
@@ -359,12 +496,14 @@ value_profile_transformations (void)
 }
 
 /* Generate code for transformation 1 (with MODE and OPERATION, operands OP1
-   and OP2 whose value is expected to be VALUE and result TARGET).  */
+   and OP2, whose value is expected to be VALUE, result TARGET and
+   probability of taking the optimal path PROB).  */
 static rtx
 gen_divmod_fixed_value (enum machine_mode mode, enum rtx_code operation,
-                       rtx target, rtx op1, rtx op2, gcov_type value)
+                       rtx target, rtx op1, rtx op2, gcov_type value,
+                       int prob)
 {
-  rtx tmp, tmp1;
+  rtx tmp, tmp1, jump;
   rtx neq_label = gen_label_rtx ();
   rtx end_label = gen_label_rtx ();
   rtx sequence;
@@ -381,7 +520,15 @@ gen_divmod_fixed_value (enum machine_mode mode, enum rtx_code operation,
 
   do_compare_rtx_and_jump (tmp, GEN_INT (value), NE, 0, mode, NULL_RTX,
                           NULL_RTX, neq_label);
-  tmp1 = simplify_gen_binary (operation, mode, copy_rtx (op1), GEN_INT (value));
+
+  /* Add branch probability to jump we just created.  */
+  jump = get_last_insn ();
+  REG_NOTES (jump) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_BR_PROB,
+                                       GEN_INT (REG_BR_PROB_BASE - prob),
+                                       REG_NOTES (jump));
+
+  tmp1 = simplify_gen_binary (operation, mode,
+                             copy_rtx (op1), GEN_INT (value));
   tmp1 = force_operand (tmp1, target);
   if (tmp1 != target)
     emit_move_insn (copy_rtx (target), copy_rtx (tmp1));
@@ -390,7 +537,8 @@ gen_divmod_fixed_value (enum machine_mode mode, enum rtx_code operation,
   emit_barrier ();
 
   emit_label (neq_label);
-  tmp1 = simplify_gen_binary (operation, mode, copy_rtx (op1), copy_rtx (tmp));
+  tmp1 = simplify_gen_binary (operation, mode,
+                             copy_rtx (op1), copy_rtx (tmp));
   tmp1 = force_operand (tmp1, target);
   if (tmp1 != target)
     emit_move_insn (copy_rtx (target), copy_rtx (tmp1));
@@ -412,6 +560,7 @@ divmod_fixed_value_transform (rtx insn)
   enum machine_mode mode;
   gcov_type val, count, all;
   edge e;
+  int prob;
 
   set = single_set (insn);
   if (!set)
@@ -446,32 +595,36 @@ divmod_fixed_value_transform (rtx insn)
   histogram = XEXP (histogram, 1);
   all = INTVAL (XEXP (histogram, 0));
 
-  /* We requiere that count is at least half of all; this means
+  /* We require that count is at least half of all; this means
      that for the transformation to fire the value must be constant
-     at least 50% of time (and 75% gives the garantee of usage).  */
+     at least 50% of time (and 75% gives the guarantee of usage).  */
   if (!rtx_equal_p (op2, value) || 2 * count < all)
     return false;
 
-  if (rtl_dump_file)
-    fprintf (rtl_dump_file, "Div/mod by constant transformation on insn %d\n",
+  if (dump_file)
+    fprintf (dump_file, "Div/mod by constant transformation on insn %d\n",
             INSN_UID (insn));
 
+  /* Compute probability of taking the optimal path.  */
+  prob = (count * REG_BR_PROB_BASE + all / 2) / all;
+
   e = split_block (BLOCK_FOR_INSN (insn), PREV_INSN (insn));
   delete_insn (insn);
   
   insert_insn_on_edge (
-       gen_divmod_fixed_value (mode, code, set_dest, op1, op2, val), e);
+       gen_divmod_fixed_value (mode, code, set_dest,
+                               op1, op2, val, prob), e);
 
   return true;
 }
 
 /* Generate code for transformation 2 (with MODE and OPERATION, operands OP1
-   and OP2 and result TARGET).  */
+   and OP2, result TARGET and probability of taking the optimal path PROB).  */
 static rtx
 gen_mod_pow2 (enum machine_mode mode, enum rtx_code operation, rtx target,
-             rtx op1, rtx op2)
+             rtx op1, rtx op2, int prob)
 {
-  rtx tmp, tmp1, tmp2, tmp3;
+  rtx tmp, tmp1, tmp2, tmp3, jump;
   rtx neq_label = gen_label_rtx ();
   rtx end_label = gen_label_rtx ();
   rtx sequence;
@@ -492,6 +645,13 @@ gen_mod_pow2 (enum machine_mode mode, enum rtx_code operation, rtx target,
                              0, OPTAB_WIDEN);
   do_compare_rtx_and_jump (tmp2, const0_rtx, NE, 0, mode, NULL_RTX,
                           NULL_RTX, neq_label);
+
+  /* Add branch probability to jump we just created.  */
+  jump = get_last_insn ();
+  REG_NOTES (jump) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_BR_PROB,
+                                       GEN_INT (REG_BR_PROB_BASE - prob),
+                                       REG_NOTES (jump));
+
   tmp3 = expand_simple_binop (mode, AND, op1, tmp1, target,
                              0, OPTAB_WIDEN);
   if (tmp3 != target)
@@ -522,7 +682,7 @@ mod_pow2_value_transform (rtx insn)
   enum machine_mode mode;
   gcov_type wrong_values, count;
   edge e;
-  int i;
+  int i, all, prob;
 
   set = single_set (insn);
   if (!set)
@@ -568,26 +728,31 @@ mod_pow2_value_transform (rtx insn)
   if (count < wrong_values)
     return false;
 
-  if (rtl_dump_file)
-    fprintf (rtl_dump_file, "Mod power of 2 transformation on insn %d\n",
+  if (dump_file)
+    fprintf (dump_file, "Mod power of 2 transformation on insn %d\n",
             INSN_UID (insn));
 
+  /* Compute probability of taking the optimal path.  */
+  all = count + wrong_values;
+  prob = (count * REG_BR_PROB_BASE + all / 2) / all;
+
   e = split_block (BLOCK_FOR_INSN (insn), PREV_INSN (insn));
   delete_insn (insn);
   
   insert_insn_on_edge (
-       gen_mod_pow2 (mode, code, set_dest, op1, op2), e);
+       gen_mod_pow2 (mode, code, set_dest, op1, op2, prob), e);
 
   return true;
 }
 
 /* Generate code for transformations 3 and 4 (with MODE and OPERATION,
-   operands OP1 and OP2, result TARGET and at most SUB subtractions).  */
+   operands OP1 and OP2, result TARGET, at most SUB subtractions, and
+   probability of taking the optimal path(s) PROB1 and PROB2).  */
 static rtx
 gen_mod_subtract (enum machine_mode mode, enum rtx_code operation,
-                 rtx target, rtx op1, rtx op2, int sub)
+                 rtx target, rtx op1, rtx op2, int sub, int prob1, int prob2)
 {
-  rtx tmp, tmp1;
+  rtx tmp, tmp1, jump;
   rtx end_label = gen_label_rtx ();
   rtx sequence;
   int i;
@@ -605,7 +770,11 @@ gen_mod_subtract (enum machine_mode mode, enum rtx_code operation,
   emit_move_insn (target, copy_rtx (op1));
   do_compare_rtx_and_jump (target, tmp, LTU, 0, mode, NULL_RTX,
                           NULL_RTX, end_label);
-  
+
+  /* Add branch probability to jump we just created.  */
+  jump = get_last_insn ();
+  REG_NOTES (jump) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_BR_PROB,
+                                       GEN_INT (prob1), REG_NOTES (jump));
 
   for (i = 0; i < sub; i++)
     {
@@ -615,6 +784,11 @@ gen_mod_subtract (enum machine_mode mode, enum rtx_code operation,
        emit_move_insn (target, tmp1);
       do_compare_rtx_and_jump (target, tmp, LTU, 0, mode, NULL_RTX,
                               NULL_RTX, end_label);
+
+      /* Add branch probability to jump we just created.  */
+      jump = get_last_insn ();
+      REG_NOTES (jump) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_BR_PROB,
+                                           GEN_INT (prob2), REG_NOTES (jump));
     }
 
   tmp1 = simplify_gen_binary (operation, mode, copy_rtx (target), copy_rtx (tmp));
@@ -639,7 +813,7 @@ mod_subtract_transform (rtx insn)
   enum machine_mode mode;
   gcov_type wrong_values, counts[2], count, all;
   edge e;
-  int i;
+  int i, prob1, prob2;
 
   set = single_set (insn);
   if (!set)
@@ -694,15 +868,192 @@ mod_subtract_transform (rtx insn)
   if (i == 2)
     return false;
 
-  if (rtl_dump_file)
-    fprintf (rtl_dump_file, "Mod subtract transformation on insn %d\n",
+  if (dump_file)
+    fprintf (dump_file, "Mod subtract transformation on insn %d\n",
             INSN_UID (insn));
 
+  /* Compute probability of taking the optimal path(s).  */
+  prob1 = (counts[0] * REG_BR_PROB_BASE + all / 2) / all;
+  prob2 = (counts[1] * REG_BR_PROB_BASE + all / 2) / all;
+
   e = split_block (BLOCK_FOR_INSN (insn), PREV_INSN (insn));
   delete_insn (insn);
   
   insert_insn_on_edge (
-       gen_mod_subtract (mode, code, set_dest, op1, op2, i), e);
+       gen_mod_subtract (mode, code, set_dest,
+                         op1, op2, i, prob1, prob2), e);
 
   return true;
 }
+
+#ifdef HAVE_prefetch
+/* Generate code for transformation 5 for mem with ADDRESS and a constant
+   step DELTA.  WRITE is true if the reference is a store to mem.  */
+
+static rtx
+gen_speculative_prefetch (rtx address, gcov_type delta, int write)
+{
+  rtx tmp;
+  rtx sequence;
+
+  /* TODO: we do the prefetching for just one iteration ahead, which
+     often is not enough.  */
+  start_sequence ();
+  if (offsettable_address_p (0, VOIDmode, address))
+    tmp = plus_constant (copy_rtx (address), delta);
+  else
+    {
+      tmp = simplify_gen_binary (PLUS, Pmode,
+                                copy_rtx (address), GEN_INT (delta));
+      tmp = force_operand (tmp, NULL);
+    }
+  if (! (*insn_data[(int)CODE_FOR_prefetch].operand[0].predicate)
+      (tmp, insn_data[(int)CODE_FOR_prefetch].operand[0].mode))
+    tmp = force_reg (Pmode, tmp);
+  emit_insn (gen_prefetch (tmp, GEN_INT (write), GEN_INT (3)));
+  sequence = get_insns ();
+  end_sequence ();
+
+  return sequence;
+}
+
+/* Do transform 5) on INSN if applicable.  */
+
+static bool
+speculative_prefetching_transform (rtx insn)
+{
+  rtx histogram, value;
+  gcov_type val, count, all;
+  edge e;
+  rtx mem, address;
+  int write;
+
+  if (!maybe_hot_bb_p (BLOCK_FOR_INSN (insn)))
+    return false;
+
+  if (!find_mem_reference (insn, &mem, &write))
+    return false;
+
+  address = XEXP (mem, 0);
+  if (side_effects_p (address))
+    return false;
+      
+  if (CONSTANT_P (address))
+    return false;
+
+  for (histogram = REG_NOTES (insn);
+       histogram;
+       histogram = XEXP (histogram, 1))
+    if (REG_NOTE_KIND (histogram) == REG_VALUE_PROFILE
+       && XEXP (XEXP (histogram, 0), 0) == GEN_INT (HIST_TYPE_CONST_DELTA))
+      break;
+
+  if (!histogram)
+    return false;
+
+  histogram = XEXP (XEXP (histogram, 0), 1);
+  value = XEXP (histogram, 0);
+  histogram = XEXP (histogram, 1);
+  /* Skip last value referenced.  */
+  histogram = XEXP (histogram, 1);
+  val = INTVAL (XEXP (histogram, 0));
+  histogram = XEXP (histogram, 1);
+  count = INTVAL (XEXP (histogram, 0));
+  histogram = XEXP (histogram, 1);
+  all = INTVAL (XEXP (histogram, 0));
+
+  /* With that few executions we do not really have a reason to optimize the
+     statement, and more importantly, the data about differences of addresses
+     are spoiled by the first item that had no previous value to compare
+     with.  */
+  if (all < 4)
+    return false;
+
+  /* We require that count is at least half of all; this means
+     that for the transformation to fire the value must be constant
+     at least 50% of time (and 75% gives the guarantee of usage).  */
+  if (!rtx_equal_p (address, value) || 2 * count < all)
+    return false;
+
+  /* If the difference is too small, it does not make too much sense to
+     prefetch, as the memory is probably already in cache.  */
+  if (val >= NOPREFETCH_RANGE_MIN && val <= NOPREFETCH_RANGE_MAX)
+    return false;
+
+  if (dump_file)
+    fprintf (dump_file, "Speculative prefetching for insn %d\n",
+            INSN_UID (insn));
+
+  e = split_block (BLOCK_FOR_INSN (insn), PREV_INSN (insn));
+  
+  insert_insn_on_edge (gen_speculative_prefetch (address, val, write), e);
+
+  return true;
+}
+#endif  /* HAVE_prefetch */
+\f
+/* Connection to the outside world.  */
+/* Struct for IR-dependent hooks.  */
+struct value_prof_hooks {
+  /* Find list of values for which we want to measure histograms.  */
+  void (*find_values_to_profile) (histogram_values *);
+
+  /* Identify and exploit properties of values that are hard to analyze
+     statically.  See value-prof.c for more detail.  */
+  bool (*value_profile_transformations) (void);  
+};
+
+/* Hooks for RTL-based versions (the only ones that currently work).  */
+static struct value_prof_hooks rtl_value_prof_hooks =
+{
+  rtl_find_values_to_profile,
+  rtl_value_profile_transformations
+};
+
+void 
+rtl_register_value_prof_hooks (void)
+{
+  value_prof_hooks = &rtl_value_prof_hooks;
+  if (ir_type ())
+    abort ();
+}
+\f
+/* Tree-based versions are stubs for now.  */
+static void
+tree_find_values_to_profile (histogram_values *values ATTRIBUTE_UNUSED)
+{
+  abort ();
+}
+
+static bool
+tree_value_profile_transformations (void)
+{
+  abort ();
+}
+
+static struct value_prof_hooks tree_value_prof_hooks = {
+  tree_find_values_to_profile,
+  tree_value_profile_transformations
+};
+
+void
+tree_register_value_prof_hooks (void)
+{
+  value_prof_hooks = &tree_value_prof_hooks;
+  if (!ir_type ())
+    abort ();
+}
+\f
+/* IR-independent entry points.  */
+void
+find_values_to_profile (histogram_values *values)
+{
+  (value_prof_hooks->find_values_to_profile) (values);
+}
+
+bool
+value_profile_transformations (void)
+{
+  return (value_prof_hooks->value_profile_transformations) ();
+}
+