Import GCC-8 to a new vendor branch
[dragonfly.git] / contrib / gcc-8.0 / gcc / ree.c
1 /* Redundant Extension Elimination pass for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2010-2018 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Ilya Enkovich (ilya.enkovich@intel.com)
4
5    Based on the Redundant Zero-extension elimination pass contributed by
6    Sriraman Tallam (tmsriram@google.com) and Silvius Rus (rus@google.com).
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
13 version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
18 for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
23
24
25 /* Problem Description :
26    --------------------
27    This pass is intended to remove redundant extension instructions.
28    Such instructions appear for different reasons.  We expect some of
29    them due to implicit zero-extension in 64-bit registers after writing
30    to their lower 32-bit half (e.g. for the x86-64 architecture).
31    Another possible reason is a type cast which follows a load (for
32    instance a register restore) and which can be combined into a single
33    instruction, and for which earlier local passes, e.g. the combiner,
34    weren't able to optimize.
35
36    How does this pass work  ?
37    --------------------------
38
39    This pass is run after register allocation.  Hence, all registers that
40    this pass deals with are hard registers.  This pass first looks for an
41    extension instruction that could possibly be redundant.  Such extension
42    instructions show up in RTL with the pattern  :
43    (set (reg:<SWI248> x) (any_extend:<SWI248> (reg:<SWI124> x))),
44    where x can be any hard register.
45    Now, this pass tries to eliminate this instruction by merging the
46    extension with the definitions of register x.  For instance, if
47    one of the definitions of register x was  :
48    (set (reg:SI x) (plus:SI (reg:SI z1) (reg:SI z2))),
49    followed by extension  :
50    (set (reg:DI x) (zero_extend:DI (reg:SI x)))
51    then the combination converts this into :
52    (set (reg:DI x) (zero_extend:DI (plus:SI (reg:SI z1) (reg:SI z2)))).
53    If all the merged definitions are recognizable assembly instructions,
54    the extension is effectively eliminated.
55
56    For example, for the x86-64 architecture, implicit zero-extensions
57    are captured with appropriate patterns in the i386.md file.  Hence,
58    these merged definition can be matched to a single assembly instruction.
59    The original extension instruction is then deleted if all the
60    definitions can be merged.
61
62    However, there are cases where the definition instruction cannot be
63    merged with an extension.  Examples are CALL instructions.  In such
64    cases, the original extension is not redundant and this pass does
65    not delete it.
66
67    Handling conditional moves :
68    ----------------------------
69
70    Architectures like x86-64 support conditional moves whose semantics for
71    extension differ from the other instructions.  For instance, the
72    instruction *cmov ebx, eax*
73    zero-extends eax onto rax only when the move from ebx to eax happens.
74    Otherwise, eax may not be zero-extended.  Consider conditional moves as
75    RTL instructions of the form
76    (set (reg:SI x) (if_then_else (cond) (reg:SI y) (reg:SI z))).
77    This pass tries to merge an extension with a conditional move by
78    actually merging the definitions of y and z with an extension and then
79    converting the conditional move into :
80    (set (reg:DI x) (if_then_else (cond) (reg:DI y) (reg:DI z))).
81    Since registers y and z are extended, register x will also be extended
82    after the conditional move.  Note that this step has to be done
83    transitively since the definition of a conditional copy can be
84    another conditional copy.
85
86    Motivating Example I :
87    ---------------------
88    For this program :
89    **********************************************
90    bad_code.c
91
92    int mask[1000];
93
94    int foo(unsigned x)
95    {
96      if (x < 10)
97        x = x * 45;
98      else
99        x = x * 78;
100      return mask[x];
101    }
102    **********************************************
103
104    $ gcc -O2 bad_code.c
105      ........
106      400315:       b8 4e 00 00 00          mov    $0x4e,%eax
107      40031a:       0f af f8                imul   %eax,%edi
108      40031d:       89 ff                   mov    %edi,%edi - useless extension
109      40031f:       8b 04 bd 60 19 40 00    mov    0x401960(,%rdi,4),%eax
110      400326:       c3                      retq
111      ......
112      400330:       ba 2d 00 00 00          mov    $0x2d,%edx
113      400335:       0f af fa                imul   %edx,%edi
114      400338:       89 ff                   mov    %edi,%edi - useless extension
115      40033a:       8b 04 bd 60 19 40 00    mov    0x401960(,%rdi,4),%eax
116      400341:       c3                      retq
117
118    $ gcc -O2 -free bad_code.c
119      ......
120      400315:       6b ff 4e                imul   $0x4e,%edi,%edi
121      400318:       8b 04 bd 40 19 40 00    mov    0x401940(,%rdi,4),%eax
122      40031f:       c3                      retq
123      400320:       6b ff 2d                imul   $0x2d,%edi,%edi
124      400323:       8b 04 bd 40 19 40 00    mov    0x401940(,%rdi,4),%eax
125      40032a:       c3                      retq
126
127    Motivating Example II :
128    ---------------------
129
130    Here is an example with a conditional move.
131
132    For this program :
133    **********************************************
134
135    unsigned long long foo(unsigned x , unsigned y)
136    {
137      unsigned z;
138      if (x > 100)
139        z = x + y;
140      else
141        z = x - y;
142      return (unsigned long long)(z);
143    }
144
145    $ gcc -O2 bad_code.c
146      ............
147      400360:       8d 14 3e                lea    (%rsi,%rdi,1),%edx
148      400363:       89 f8                   mov    %edi,%eax
149      400365:       29 f0                   sub    %esi,%eax
150      400367:       83 ff 65                cmp    $0x65,%edi
151      40036a:       0f 43 c2                cmovae %edx,%eax
152      40036d:       89 c0                   mov    %eax,%eax - useless extension
153      40036f:       c3                      retq
154
155    $ gcc -O2 -free bad_code.c
156      .............
157      400360:       89 fa                   mov    %edi,%edx
158      400362:       8d 04 3e                lea    (%rsi,%rdi,1),%eax
159      400365:       29 f2                   sub    %esi,%edx
160      400367:       83 ff 65                cmp    $0x65,%edi
161      40036a:       89 d6                   mov    %edx,%esi
162      40036c:       48 0f 42 c6             cmovb  %rsi,%rax
163      400370:       c3                      retq
164
165   Motivating Example III :
166   ---------------------
167
168   Here is an example with a type cast.
169
170   For this program :
171   **********************************************
172
173   void test(int size, unsigned char *in, unsigned char *out)
174   {
175     int i;
176     unsigned char xr, xg, xy=0;
177
178     for (i = 0; i < size; i++) {
179       xr = *in++;
180       xg = *in++;
181       xy = (unsigned char) ((19595*xr + 38470*xg) >> 16);
182       *out++ = xy;
183     }
184   }
185
186   $ gcc -O2 bad_code.c
187     ............
188     10:   0f b6 0e                movzbl (%rsi),%ecx
189     13:   0f b6 46 01             movzbl 0x1(%rsi),%eax
190     17:   48 83 c6 02             add    $0x2,%rsi
191     1b:   0f b6 c9                movzbl %cl,%ecx - useless extension
192     1e:   0f b6 c0                movzbl %al,%eax - useless extension
193     21:   69 c9 8b 4c 00 00       imul   $0x4c8b,%ecx,%ecx
194     27:   69 c0 46 96 00 00       imul   $0x9646,%eax,%eax
195
196    $ gcc -O2 -free bad_code.c
197      .............
198     10:   0f b6 0e                movzbl (%rsi),%ecx
199     13:   0f b6 46 01             movzbl 0x1(%rsi),%eax
200     17:   48 83 c6 02             add    $0x2,%rsi
201     1b:   69 c9 8b 4c 00 00       imul   $0x4c8b,%ecx,%ecx
202     21:   69 c0 46 96 00 00       imul   $0x9646,%eax,%eax
203
204    Usefulness :
205    ----------
206
207    The original redundant zero-extension elimination pass reported reduction
208    of the dynamic instruction count of a compression benchmark by 2.8% and
209    improvement of its run time by about 1%.
210
211    The additional performance gain with the enhanced pass is mostly expected
212    on in-order architectures where redundancy cannot be compensated by out of
213    order execution.  Measurements showed up to 10% performance gain (reduced
214    run time) on EEMBC 2.0 benchmarks on Atom processor with geomean performance
215    gain 1%.  */
216
217
218 #include "config.h"
219 #include "system.h"
220 #include "coretypes.h"
221 #include "backend.h"
222 #include "target.h"
223 #include "rtl.h"
224 #include "tree.h"
225 #include "df.h"
226 #include "memmodel.h"
227 #include "tm_p.h"
228 #include "optabs.h"
229 #include "regs.h"
230 #include "emit-rtl.h"
231 #include "recog.h"
232 #include "cfgrtl.h"
233 #include "expr.h"
234 #include "tree-pass.h"
235
236 /* This structure represents a candidate for elimination.  */
237
238 struct ext_cand
239 {
240   /* The expression.  */
241   const_rtx expr;
242
243   /* The kind of extension.  */
244   enum rtx_code code;
245
246   /* The destination mode.  */
247   machine_mode mode;
248
249   /* The instruction where it lives.  */
250   rtx_insn *insn;
251 };
252
253
254 static int max_insn_uid;
255
256 /* Update or remove REG_EQUAL or REG_EQUIV notes for INSN.  */
257
258 static bool
259 update_reg_equal_equiv_notes (rtx_insn *insn, machine_mode new_mode,
260                               machine_mode old_mode, enum rtx_code code)
261 {
262   rtx *loc = &REG_NOTES (insn);
263   while (*loc)
264     {
265       enum reg_note kind = REG_NOTE_KIND (*loc);
266       if (kind == REG_EQUAL || kind == REG_EQUIV)
267         {
268           rtx orig_src = XEXP (*loc, 0);
269           /* Update equivalency constants.  Recall that RTL constants are
270              sign-extended.  */
271           if (GET_CODE (orig_src) == CONST_INT
272               && HWI_COMPUTABLE_MODE_P (new_mode))
273             {
274               if (INTVAL (orig_src) >= 0 || code == SIGN_EXTEND)
275                 /* Nothing needed.  */;
276               else
277                 {
278                   /* Zero-extend the negative constant by masking out the
279                      bits outside the source mode.  */
280                   rtx new_const_int
281                     = gen_int_mode (INTVAL (orig_src)
282                                     & GET_MODE_MASK (old_mode),
283                                     new_mode);
284                   if (!validate_change (insn, &XEXP (*loc, 0),
285                                         new_const_int, true))
286                     return false;
287                 }
288               loc = &XEXP (*loc, 1);
289             }
290           /* Drop all other notes, they assume a wrong mode.  */
291           else if (!validate_change (insn, loc, XEXP (*loc, 1), true))
292             return false;
293         }
294       else
295         loc = &XEXP (*loc, 1);
296     }
297   return true;
298 }
299
300 /* Given a insn (CURR_INSN), an extension candidate for removal (CAND)
301    and a pointer to the SET rtx (ORIG_SET) that needs to be modified,
302    this code modifies the SET rtx to a new SET rtx that extends the
303    right hand expression into a register on the left hand side.  Note
304    that multiple assumptions are made about the nature of the set that
305    needs to be true for this to work and is called from merge_def_and_ext.
306
307    Original :
308    (set (reg a) (expression))
309
310    Transform :
311    (set (reg a) (any_extend (expression)))
312
313    Special Cases :
314    If the expression is a constant or another extension, then directly
315    assign it to the register.  */
316
317 static bool
318 combine_set_extension (ext_cand *cand, rtx_insn *curr_insn, rtx *orig_set)
319 {
320   rtx orig_src = SET_SRC (*orig_set);
321   machine_mode orig_mode = GET_MODE (SET_DEST (*orig_set));
322   rtx new_set;
323   rtx cand_pat = PATTERN (cand->insn);
324
325   /* If the extension's source/destination registers are not the same
326      then we need to change the original load to reference the destination
327      of the extension.  Then we need to emit a copy from that destination
328      to the original destination of the load.  */
329   rtx new_reg;
330   bool copy_needed
331     = (REGNO (SET_DEST (cand_pat)) != REGNO (XEXP (SET_SRC (cand_pat), 0)));
332   if (copy_needed)
333     new_reg = gen_rtx_REG (cand->mode, REGNO (SET_DEST (cand_pat)));
334   else
335     new_reg = gen_rtx_REG (cand->mode, REGNO (SET_DEST (*orig_set)));
336
337   /* Merge constants by directly moving the constant into the register under
338      some conditions.  Recall that RTL constants are sign-extended.  */
339   if (GET_CODE (orig_src) == CONST_INT
340       && HWI_COMPUTABLE_MODE_P (cand->mode))
341     {
342       if (INTVAL (orig_src) >= 0 || cand->code == SIGN_EXTEND)
343         new_set = gen_rtx_SET (new_reg, orig_src);
344       else
345         {
346           /* Zero-extend the negative constant by masking out the bits outside
347              the source mode.  */
348           rtx new_const_int
349             = gen_int_mode (INTVAL (orig_src) & GET_MODE_MASK (orig_mode),
350                             GET_MODE (new_reg));
351           new_set = gen_rtx_SET (new_reg, new_const_int);
352         }
353     }
354   else if (GET_MODE (orig_src) == VOIDmode)
355     {
356       /* This is mostly due to a call insn that should not be optimized.  */
357       return false;
358     }
359   else if (GET_CODE (orig_src) == cand->code)
360     {
361       /* Here is a sequence of two extensions.  Try to merge them.  */
362       rtx temp_extension
363         = gen_rtx_fmt_e (cand->code, cand->mode, XEXP (orig_src, 0));
364       rtx simplified_temp_extension = simplify_rtx (temp_extension);
365       if (simplified_temp_extension)
366         temp_extension = simplified_temp_extension;
367       new_set = gen_rtx_SET (new_reg, temp_extension);
368     }
369   else if (GET_CODE (orig_src) == IF_THEN_ELSE)
370     {
371       /* Only IF_THEN_ELSE of phi-type copies are combined.  Otherwise,
372          in general, IF_THEN_ELSE should not be combined.  */
373       return false;
374     }
375   else
376     {
377       /* This is the normal case.  */
378       rtx temp_extension
379         = gen_rtx_fmt_e (cand->code, cand->mode, orig_src);
380       rtx simplified_temp_extension = simplify_rtx (temp_extension);
381       if (simplified_temp_extension)
382         temp_extension = simplified_temp_extension;
383       new_set = gen_rtx_SET (new_reg, temp_extension);
384     }
385
386   /* This change is a part of a group of changes.  Hence,
387      validate_change will not try to commit the change.  */
388   if (validate_change (curr_insn, orig_set, new_set, true)
389       && update_reg_equal_equiv_notes (curr_insn, cand->mode, orig_mode,
390                                        cand->code))
391     {
392       if (dump_file)
393         {
394           fprintf (dump_file,
395                    "Tentatively merged extension with definition %s:\n",
396                    (copy_needed) ? "(copy needed)" : "");
397           print_rtl_single (dump_file, curr_insn);
398         }
399       return true;
400     }
401
402   return false;
403 }
404
405 /* Treat if_then_else insns, where the operands of both branches
406    are registers, as copies.  For instance,
407    Original :
408    (set (reg:SI a) (if_then_else (cond) (reg:SI b) (reg:SI c)))
409    Transformed :
410    (set (reg:DI a) (if_then_else (cond) (reg:DI b) (reg:DI c)))
411    DEF_INSN is the if_then_else insn.  */
412
413 static bool
414 transform_ifelse (ext_cand *cand, rtx_insn *def_insn)
415 {
416   rtx set_insn = PATTERN (def_insn);
417   rtx srcreg, dstreg, srcreg2;
418   rtx map_srcreg, map_dstreg, map_srcreg2;
419   rtx ifexpr;
420   rtx cond;
421   rtx new_set;
422
423   gcc_assert (GET_CODE (set_insn) == SET);
424
425   cond = XEXP (SET_SRC (set_insn), 0);
426   dstreg = SET_DEST (set_insn);
427   srcreg = XEXP (SET_SRC (set_insn), 1);
428   srcreg2 = XEXP (SET_SRC (set_insn), 2);
429   /* If the conditional move already has the right or wider mode,
430      there is nothing to do.  */
431   if (GET_MODE_UNIT_SIZE (GET_MODE (dstreg))
432       >= GET_MODE_UNIT_SIZE (cand->mode))
433     return true;
434
435   map_srcreg = gen_rtx_REG (cand->mode, REGNO (srcreg));
436   map_srcreg2 = gen_rtx_REG (cand->mode, REGNO (srcreg2));
437   map_dstreg = gen_rtx_REG (cand->mode, REGNO (dstreg));
438   ifexpr = gen_rtx_IF_THEN_ELSE (cand->mode, cond, map_srcreg, map_srcreg2);
439   new_set = gen_rtx_SET (map_dstreg, ifexpr);
440
441   if (validate_change (def_insn, &PATTERN (def_insn), new_set, true)
442       && update_reg_equal_equiv_notes (def_insn, cand->mode, GET_MODE (dstreg),
443                                        cand->code))
444     {
445       if (dump_file)
446         {
447           fprintf (dump_file,
448                    "Mode of conditional move instruction extended:\n");
449           print_rtl_single (dump_file, def_insn);
450         }
451       return true;
452     }
453
454   return false;
455 }
456
457 /* Get all the reaching definitions of an instruction.  The definitions are
458    desired for REG used in INSN.  Return the definition list or NULL if a
459    definition is missing.  If DEST is non-NULL, additionally push the INSN
460    of the definitions onto DEST.  */
461
462 static struct df_link *
463 get_defs (rtx_insn *insn, rtx reg, vec<rtx_insn *> *dest)
464 {
465   df_ref use;
466   struct df_link *ref_chain, *ref_link;
467
468   FOR_EACH_INSN_USE (use, insn)
469     {
470       if (GET_CODE (DF_REF_REG (use)) == SUBREG)
471         return NULL;
472       if (REGNO (DF_REF_REG (use)) == REGNO (reg))
473         break;
474     }
475
476   gcc_assert (use != NULL);
477
478   ref_chain = DF_REF_CHAIN (use);
479
480   for (ref_link = ref_chain; ref_link; ref_link = ref_link->next)
481     {
482       /* Problem getting some definition for this instruction.  */
483       if (ref_link->ref == NULL)
484         return NULL;
485       if (DF_REF_INSN_INFO (ref_link->ref) == NULL)
486         return NULL;
487       /* As global regs are assumed to be defined at each function call
488          dataflow can report a call_insn as being a definition of REG.
489          But we can't do anything with that in this pass so proceed only
490          if the instruction really sets REG in a way that can be deduced
491          from the RTL structure.  */
492       if (global_regs[REGNO (reg)]
493           && !set_of (reg, DF_REF_INSN (ref_link->ref)))
494         return NULL;
495     }
496
497   if (dest)
498     for (ref_link = ref_chain; ref_link; ref_link = ref_link->next)
499       dest->safe_push (DF_REF_INSN (ref_link->ref));
500
501   return ref_chain;
502 }
503
504 /* Get all the reaching uses of an instruction.  The uses are desired for REG
505    set in INSN.  Return use list or NULL if a use is missing or irregular.  */
506
507 static struct df_link *
508 get_uses (rtx_insn *insn, rtx reg)
509 {
510   df_ref def;
511   struct df_link *ref_chain, *ref_link;
512
513   FOR_EACH_INSN_DEF (def, insn)
514     if (REGNO (DF_REF_REG (def)) == REGNO (reg))
515       break;
516
517   gcc_assert (def != NULL);
518
519   ref_chain = DF_REF_CHAIN (def);
520
521   for (ref_link = ref_chain; ref_link; ref_link = ref_link->next)
522     {
523       /* Problem getting some use for this instruction.  */
524       if (ref_link->ref == NULL)
525         return NULL;
526       if (DF_REF_CLASS (ref_link->ref) != DF_REF_REGULAR)
527         return NULL;
528     }
529
530   return ref_chain;
531 }
532
533 /* Return true if INSN is
534      (SET (reg REGNO (def_reg)) (if_then_else (cond) (REG x1) (REG x2)))
535    and store x1 and x2 in REG_1 and REG_2.  */
536
537 static bool
538 is_cond_copy_insn (rtx_insn *insn, rtx *reg1, rtx *reg2)
539 {
540   rtx expr = single_set (insn);
541
542   if (expr != NULL_RTX
543       && GET_CODE (expr) == SET
544       && GET_CODE (SET_DEST (expr)) == REG
545       && GET_CODE (SET_SRC (expr))  == IF_THEN_ELSE
546       && GET_CODE (XEXP (SET_SRC (expr), 1)) == REG
547       && GET_CODE (XEXP (SET_SRC (expr), 2)) == REG)
548     {
549       *reg1 = XEXP (SET_SRC (expr), 1);
550       *reg2 = XEXP (SET_SRC (expr), 2);
551       return true;
552     }
553
554   return false;
555 }
556
557 enum ext_modified_kind
558 {
559   /* The insn hasn't been modified by ree pass yet.  */
560   EXT_MODIFIED_NONE,
561   /* Changed into zero extension.  */
562   EXT_MODIFIED_ZEXT,
563   /* Changed into sign extension.  */
564   EXT_MODIFIED_SEXT
565 };
566
567 struct ATTRIBUTE_PACKED ext_modified
568 {
569   /* Mode from which ree has zero or sign extended the destination.  */
570   ENUM_BITFIELD(machine_mode) mode : 8;
571
572   /* Kind of modification of the insn.  */
573   ENUM_BITFIELD(ext_modified_kind) kind : 2;
574
575   unsigned int do_not_reextend : 1;
576
577   /* True if the insn is scheduled to be deleted.  */
578   unsigned int deleted : 1;
579 };
580
581 /* Vectors used by combine_reaching_defs and its helpers.  */
582 struct ext_state
583 {
584   /* In order to avoid constant alloc/free, we keep these
585      4 vectors live through the entire find_and_remove_re and just
586      truncate them each time.  */
587   auto_vec<rtx_insn *> defs_list;
588   auto_vec<rtx_insn *> copies_list;
589   auto_vec<rtx_insn *> modified_list;
590   auto_vec<rtx_insn *> work_list;
591
592   /* For instructions that have been successfully modified, this is
593      the original mode from which the insn is extending and
594      kind of extension.  */
595   struct ext_modified *modified;
596 };
597
598 /* Reaching Definitions of the extended register could be conditional copies
599    or regular definitions.  This function separates the two types into two
600    lists, STATE->DEFS_LIST and STATE->COPIES_LIST.  This is necessary because,
601    if a reaching definition is a conditional copy, merging the extension with
602    this definition is wrong.  Conditional copies are merged by transitively
603    merging their definitions.  The defs_list is populated with all the reaching
604    definitions of the extension instruction (EXTEND_INSN) which must be merged
605    with an extension.  The copies_list contains all the conditional moves that
606    will later be extended into a wider mode conditional move if all the merges
607    are successful.  The function returns false upon failure, true upon
608    success.  */
609
610 static bool
611 make_defs_and_copies_lists (rtx_insn *extend_insn, const_rtx set_pat,
612                             ext_state *state)
613 {
614   rtx src_reg = XEXP (SET_SRC (set_pat), 0);
615   bool *is_insn_visited;
616   bool ret = true;
617
618   state->work_list.truncate (0);
619
620   /* Initialize the work list.  */
621   if (!get_defs (extend_insn, src_reg, &state->work_list))
622     return false;
623
624   is_insn_visited = XCNEWVEC (bool, max_insn_uid);
625
626   /* Perform transitive closure for conditional copies.  */
627   while (!state->work_list.is_empty ())
628     {
629       rtx_insn *def_insn = state->work_list.pop ();
630       rtx reg1, reg2;
631
632       gcc_assert (INSN_UID (def_insn) < max_insn_uid);
633
634       if (is_insn_visited[INSN_UID (def_insn)])
635         continue;
636       is_insn_visited[INSN_UID (def_insn)] = true;
637
638       if (is_cond_copy_insn (def_insn, &reg1, &reg2))
639         {
640           /* Push it onto the copy list first.  */
641           state->copies_list.safe_push (def_insn);
642
643           /* Now perform the transitive closure.  */
644           if (!get_defs (def_insn, reg1, &state->work_list)
645               || !get_defs (def_insn, reg2, &state->work_list))
646             {
647               ret = false;
648               break;
649             }
650         }
651       else
652         state->defs_list.safe_push (def_insn);
653     }
654
655   XDELETEVEC (is_insn_visited);
656
657   return ret;
658 }
659
660 /* If DEF_INSN has single SET expression, possibly buried inside
661    a PARALLEL, return the address of the SET expression, else
662    return NULL.  This is similar to single_set, except that
663    single_set allows multiple SETs when all but one is dead.  */
664 static rtx *
665 get_sub_rtx (rtx_insn *def_insn)
666 {
667   enum rtx_code code = GET_CODE (PATTERN (def_insn));
668   rtx *sub_rtx = NULL;
669
670   if (code == PARALLEL)
671     {
672       for (int i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (def_insn), 0); i++)
673         {
674           rtx s_expr = XVECEXP (PATTERN (def_insn), 0, i);
675           if (GET_CODE (s_expr) != SET)
676             continue;
677
678           if (sub_rtx == NULL)
679             sub_rtx = &XVECEXP (PATTERN (def_insn), 0, i);
680           else
681             {
682               /* PARALLEL with multiple SETs.  */
683               return NULL;
684             }
685         }
686     }
687   else if (code == SET)
688     sub_rtx = &PATTERN (def_insn);
689   else
690     {
691       /* It is not a PARALLEL or a SET, what could it be ? */
692       return NULL;
693     }
694
695   gcc_assert (sub_rtx != NULL);
696   return sub_rtx;
697 }
698
699 /* Merge the DEF_INSN with an extension.  Calls combine_set_extension
700    on the SET pattern.  */
701
702 static bool
703 merge_def_and_ext (ext_cand *cand, rtx_insn *def_insn, ext_state *state)
704 {
705   machine_mode ext_src_mode;
706   rtx *sub_rtx;
707
708   ext_src_mode = GET_MODE (XEXP (SET_SRC (cand->expr), 0));
709   sub_rtx = get_sub_rtx (def_insn);
710
711   if (sub_rtx == NULL)
712     return false;
713
714   if (REG_P (SET_DEST (*sub_rtx))
715       && (GET_MODE (SET_DEST (*sub_rtx)) == ext_src_mode
716           || ((state->modified[INSN_UID (def_insn)].kind
717                == (cand->code == ZERO_EXTEND
718                    ? EXT_MODIFIED_ZEXT : EXT_MODIFIED_SEXT))
719               && state->modified[INSN_UID (def_insn)].mode
720                  == ext_src_mode)))
721     {
722       if (GET_MODE_UNIT_SIZE (GET_MODE (SET_DEST (*sub_rtx)))
723           >= GET_MODE_UNIT_SIZE (cand->mode))
724         return true;
725       /* If def_insn is already scheduled to be deleted, don't attempt
726          to modify it.  */
727       if (state->modified[INSN_UID (def_insn)].deleted)
728         return false;
729       if (combine_set_extension (cand, def_insn, sub_rtx))
730         {
731           if (state->modified[INSN_UID (def_insn)].kind == EXT_MODIFIED_NONE)
732             state->modified[INSN_UID (def_insn)].mode = ext_src_mode;
733           return true;
734         }
735     }
736
737   return false;
738 }
739
740 /* Given SRC, which should be one or more extensions of a REG, strip
741    away the extensions and return the REG.  */
742
743 static inline rtx
744 get_extended_src_reg (rtx src)
745 {
746   while (GET_CODE (src) == SIGN_EXTEND || GET_CODE (src) == ZERO_EXTEND)
747     src = XEXP (src, 0);
748   gcc_assert (REG_P (src));
749   return src;
750 }
751
752 /* This function goes through all reaching defs of the source
753    of the candidate for elimination (CAND) and tries to combine
754    the extension with the definition instruction.  The changes
755    are made as a group so that even if one definition cannot be
756    merged, all reaching definitions end up not being merged.
757    When a conditional copy is encountered, merging is attempted
758    transitively on its definitions.  It returns true upon success
759    and false upon failure.  */
760
761 static bool
762 combine_reaching_defs (ext_cand *cand, const_rtx set_pat, ext_state *state)
763 {
764   rtx_insn *def_insn;
765   bool merge_successful = true;
766   int i;
767   int defs_ix;
768   bool outcome;
769
770   state->defs_list.truncate (0);
771   state->copies_list.truncate (0);
772
773   outcome = make_defs_and_copies_lists (cand->insn, set_pat, state);
774
775   if (!outcome)
776     return false;
777
778   /* If the destination operand of the extension is a different
779      register than the source operand, then additional restrictions
780      are needed.  Note we have to handle cases where we have nested
781      extensions in the source operand.  */
782   bool copy_needed
783     = (REGNO (SET_DEST (PATTERN (cand->insn)))
784        != REGNO (get_extended_src_reg (SET_SRC (PATTERN (cand->insn)))));
785   if (copy_needed)
786     {
787       /* Considering transformation of
788          (set (reg1) (expression))
789          ...
790          (set (reg2) (any_extend (reg1)))
791
792          into
793
794          (set (reg2) (any_extend (expression)))
795          (set (reg1) (reg2))
796          ...  */
797
798       /* In theory we could handle more than one reaching def, it
799          just makes the code to update the insn stream more complex.  */
800       if (state->defs_list.length () != 1)
801         return false;
802
803       /* We don't have the structure described above if there are
804          conditional moves in between the def and the candidate,
805          and we will not handle them correctly.  See PR68194.  */
806       if (state->copies_list.length () > 0)
807         return false;
808
809       /* We require the candidate not already be modified.  It may,
810          for example have been changed from a (sign_extend (reg))
811          into (zero_extend (sign_extend (reg))).
812
813          Handling that case shouldn't be terribly difficult, but the code
814          here and the code to emit copies would need auditing.  Until
815          we see a need, this is the safe thing to do.  */
816       if (state->modified[INSN_UID (cand->insn)].kind != EXT_MODIFIED_NONE)
817         return false;
818
819       machine_mode dst_mode = GET_MODE (SET_DEST (PATTERN (cand->insn)));
820       rtx src_reg = get_extended_src_reg (SET_SRC (PATTERN (cand->insn)));
821
822       /* Ensure we can use the src_reg in dst_mode (needed for
823          the (set (reg1) (reg2)) insn mentioned above).  */
824       if (!targetm.hard_regno_mode_ok (REGNO (src_reg), dst_mode))
825         return false;
826
827       /* Ensure the number of hard registers of the copy match.  */
828       if (hard_regno_nregs (REGNO (src_reg), dst_mode) != REG_NREGS (src_reg))
829         return false;
830
831       /* There's only one reaching def.  */
832       rtx_insn *def_insn = state->defs_list[0];
833
834       /* The defining statement must not have been modified either.  */
835       if (state->modified[INSN_UID (def_insn)].kind != EXT_MODIFIED_NONE)
836         return false;
837
838       /* The defining statement and candidate insn must be in the same block.
839          This is merely to keep the test for safety and updating the insn
840          stream simple.  Also ensure that within the block the candidate
841          follows the defining insn.  */
842       basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (cand->insn);
843       if (bb != BLOCK_FOR_INSN (def_insn)
844           || DF_INSN_LUID (def_insn) > DF_INSN_LUID (cand->insn))
845         return false;
846
847       /* If there is an overlap between the destination of DEF_INSN and
848          CAND->insn, then this transformation is not safe.  Note we have
849          to test in the widened mode.  */
850       rtx *dest_sub_rtx = get_sub_rtx (def_insn);
851       if (dest_sub_rtx == NULL
852           || !REG_P (SET_DEST (*dest_sub_rtx)))
853         return false;
854
855       rtx tmp_reg = gen_rtx_REG (GET_MODE (SET_DEST (PATTERN (cand->insn))),
856                                  REGNO (SET_DEST (*dest_sub_rtx)));
857       if (reg_overlap_mentioned_p (tmp_reg, SET_DEST (PATTERN (cand->insn))))
858         return false;
859
860       /* On RISC machines we must make sure that changing the mode of SRC_REG
861          as destination register will not affect its reaching uses, which may
862          read its value in a larger mode because DEF_INSN implicitly sets it
863          in word mode.  */
864       poly_int64 prec
865         = GET_MODE_PRECISION (GET_MODE (SET_DEST (*dest_sub_rtx)));
866       if (WORD_REGISTER_OPERATIONS && known_lt (prec, BITS_PER_WORD))
867         {
868           struct df_link *uses = get_uses (def_insn, src_reg);
869           if (!uses)
870             return false;
871
872           for (df_link *use = uses; use; use = use->next)
873             if (paradoxical_subreg_p (GET_MODE (*DF_REF_LOC (use->ref)),
874                                       GET_MODE (SET_DEST (*dest_sub_rtx))))
875               return false;
876         }
877
878       /* The destination register of the extension insn must not be
879          used or set between the def_insn and cand->insn exclusive.  */
880       if (reg_used_between_p (SET_DEST (PATTERN (cand->insn)),
881                               def_insn, cand->insn)
882           || reg_set_between_p (SET_DEST (PATTERN (cand->insn)),
883                                 def_insn, cand->insn))
884         return false;
885
886       /* We must be able to copy between the two registers.   Generate,
887          recognize and verify constraints of the copy.  Also fail if this
888          generated more than one insn.
889
890          This generates garbage since we throw away the insn when we're
891          done, only to recreate it later if this test was successful. 
892
893          Make sure to get the mode from the extension (cand->insn).  This
894          is different than in the code to emit the copy as we have not
895          modified the defining insn yet.  */
896       start_sequence ();
897       rtx pat = PATTERN (cand->insn);
898       rtx new_dst = gen_rtx_REG (GET_MODE (SET_DEST (pat)),
899                                  REGNO (get_extended_src_reg (SET_SRC (pat))));
900       rtx new_src = gen_rtx_REG (GET_MODE (SET_DEST (pat)),
901                                  REGNO (SET_DEST (pat)));
902       emit_move_insn (new_dst, new_src);
903
904       rtx_insn *insn = get_insns ();
905       end_sequence ();
906       if (NEXT_INSN (insn))
907         return false;
908       if (recog_memoized (insn) == -1)
909         return false;
910       extract_insn (insn);
911       if (!constrain_operands (1, get_preferred_alternatives (insn, bb)))
912         return false;
913
914       while (REG_P (SET_SRC (*dest_sub_rtx))
915              && (REGNO (SET_SRC (*dest_sub_rtx)) == REGNO (SET_DEST (pat))))
916         {
917           /* Considering transformation of
918              (set (reg2) (expression))
919              ...
920              (set (reg1) (reg2))
921              ...
922              (set (reg2) (any_extend (reg1)))
923
924              into
925
926              (set (reg2) (any_extend (expression)))
927              (set (reg1) (reg2))
928              ...  */
929           struct df_link *defs
930             = get_defs (def_insn, SET_SRC (*dest_sub_rtx), NULL);
931           if (defs == NULL || defs->next)
932             break;
933
934           /* There is only one reaching def.  */
935           rtx_insn *def_insn2 = DF_REF_INSN (defs->ref);
936
937           /* The defining statement must not have been modified either.  */
938           if (state->modified[INSN_UID (def_insn2)].kind != EXT_MODIFIED_NONE)
939             break;
940
941           /* The def_insn2 and candidate insn must be in the same
942              block and def_insn follows def_insn2.  */
943           if (bb != BLOCK_FOR_INSN (def_insn2)
944               || DF_INSN_LUID (def_insn2) > DF_INSN_LUID (def_insn))
945             break;
946
947           rtx *dest_sub_rtx2 = get_sub_rtx (def_insn2);
948           if (dest_sub_rtx2 == NULL
949               || !REG_P (SET_DEST (*dest_sub_rtx2)))
950             break;
951
952           /* On RISC machines we must make sure that changing the mode of
953              SRC_REG as destination register will not affect its reaching
954              uses, which may read its value in a larger mode because DEF_INSN
955              implicitly sets it in word mode.  */
956           if (WORD_REGISTER_OPERATIONS && known_lt (prec, BITS_PER_WORD))
957             {
958               struct df_link *uses = get_uses (def_insn2, SET_DEST (pat));
959               if (!uses)
960                 break;
961
962               df_link *use;
963               rtx dest2 = SET_DEST (*dest_sub_rtx2);
964               for (use = uses; use; use = use->next)
965                 if (paradoxical_subreg_p (GET_MODE (*DF_REF_LOC (use->ref)),
966                                           GET_MODE (dest2)))
967                   break;
968               if (use)
969                 break;
970             }
971
972           /* The destination register of the extension insn must not be
973              used or set between the def_insn2 and def_insn exclusive.
974              Likewise for the other reg, i.e. check both reg1 and reg2
975              in the above comment.  */
976           if (reg_used_between_p (SET_DEST (PATTERN (cand->insn)),
977                                   def_insn2, def_insn)
978               || reg_set_between_p (SET_DEST (PATTERN (cand->insn)),
979                                     def_insn2, def_insn)
980               || reg_used_between_p (src_reg, def_insn2, def_insn)
981               || reg_set_between_p (src_reg, def_insn2, def_insn))
982             break;
983
984           state->defs_list[0] = def_insn2;
985           break;
986         }
987     }
988
989   /* If cand->insn has been already modified, update cand->mode to a wider
990      mode if possible, or punt.  */
991   if (state->modified[INSN_UID (cand->insn)].kind != EXT_MODIFIED_NONE)
992     {
993       machine_mode mode;
994       rtx set;
995
996       if (state->modified[INSN_UID (cand->insn)].kind
997           != (cand->code == ZERO_EXTEND
998               ? EXT_MODIFIED_ZEXT : EXT_MODIFIED_SEXT)
999           || state->modified[INSN_UID (cand->insn)].mode != cand->mode
1000           || (set = single_set (cand->insn)) == NULL_RTX)
1001         return false;
1002       mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
1003       gcc_assert (GET_MODE_UNIT_SIZE (mode)
1004                   >= GET_MODE_UNIT_SIZE (cand->mode));
1005       cand->mode = mode;
1006     }
1007
1008   merge_successful = true;
1009
1010   /* Go through the defs vector and try to merge all the definitions
1011      in this vector.  */
1012   state->modified_list.truncate (0);
1013   FOR_EACH_VEC_ELT (state->defs_list, defs_ix, def_insn)
1014     {
1015       if (merge_def_and_ext (cand, def_insn, state))
1016         state->modified_list.safe_push (def_insn);
1017       else
1018         {
1019           merge_successful = false;
1020           break;
1021         }
1022     }
1023
1024   /* Now go through the conditional copies vector and try to merge all
1025      the copies in this vector.  */
1026   if (merge_successful)
1027     {
1028       FOR_EACH_VEC_ELT (state->copies_list, i, def_insn)
1029         {
1030           if (transform_ifelse (cand, def_insn))
1031             state->modified_list.safe_push (def_insn);
1032           else
1033             {
1034               merge_successful = false;
1035               break;
1036             }
1037         }
1038     }
1039
1040   if (merge_successful)
1041     {
1042       /* Commit the changes here if possible
1043          FIXME: It's an all-or-nothing scenario.  Even if only one definition
1044          cannot be merged, we entirely give up.  In the future, we should allow
1045          extensions to be partially eliminated along those paths where the
1046          definitions could be merged.  */
1047       if (apply_change_group ())
1048         {
1049           if (dump_file)
1050             fprintf (dump_file, "All merges were successful.\n");
1051
1052           FOR_EACH_VEC_ELT (state->modified_list, i, def_insn)
1053             {
1054               ext_modified *modified = &state->modified[INSN_UID (def_insn)];
1055               if (modified->kind == EXT_MODIFIED_NONE)
1056                 modified->kind = (cand->code == ZERO_EXTEND ? EXT_MODIFIED_ZEXT
1057                                                             : EXT_MODIFIED_SEXT);
1058
1059               if (copy_needed)
1060                 modified->do_not_reextend = 1;
1061             }
1062           return true;
1063         }
1064       else
1065         {
1066           /* Changes need not be cancelled explicitly as apply_change_group
1067              does it.  Print list of definitions in the dump_file for debug
1068              purposes.  This extension cannot be deleted.  */
1069           if (dump_file)
1070             {
1071               fprintf (dump_file,
1072                        "Merge cancelled, non-mergeable definitions:\n");
1073               FOR_EACH_VEC_ELT (state->modified_list, i, def_insn)
1074                 print_rtl_single (dump_file, def_insn);
1075             }
1076         }
1077     }
1078   else
1079     {
1080       /* Cancel any changes that have been made so far.  */
1081       cancel_changes (0);
1082     }
1083
1084   return false;
1085 }
1086
1087 /* Add an extension pattern that could be eliminated.  */
1088
1089 static void
1090 add_removable_extension (const_rtx expr, rtx_insn *insn,
1091                          vec<ext_cand> *insn_list,
1092                          unsigned *def_map,
1093                          bitmap init_regs)
1094 {
1095   enum rtx_code code;
1096   machine_mode mode;
1097   unsigned int idx;
1098   rtx src, dest;
1099
1100   /* We are looking for SET (REG N) (ANY_EXTEND (REG N)).  */
1101   if (GET_CODE (expr) != SET)
1102     return;
1103
1104   src = SET_SRC (expr);
1105   code = GET_CODE (src);
1106   dest = SET_DEST (expr);
1107   mode = GET_MODE (dest);
1108
1109   if (REG_P (dest)
1110       && (code == SIGN_EXTEND || code == ZERO_EXTEND)
1111       && REG_P (XEXP (src, 0)))
1112     {
1113       rtx reg = XEXP (src, 0);
1114       struct df_link *defs, *def;
1115       ext_cand *cand;
1116
1117       /* Zero-extension of an undefined value is partly defined (it's
1118          completely undefined for sign-extension, though).  So if there exists
1119          a path from the entry to this zero-extension that leaves this register
1120          uninitialized, removing the extension could change the behavior of
1121          correct programs.  So first, check it is not the case.  */
1122       if (code == ZERO_EXTEND && !bitmap_bit_p (init_regs, REGNO (reg)))
1123         {
1124           if (dump_file)
1125             {
1126               fprintf (dump_file, "Cannot eliminate extension:\n");
1127               print_rtl_single (dump_file, insn);
1128               fprintf (dump_file, " because it can operate on uninitialized"
1129                                   " data\n");
1130             }
1131           return;
1132         }
1133
1134       /* Second, make sure we can get all the reaching definitions.  */
1135       defs = get_defs (insn, reg, NULL);
1136       if (!defs)
1137         {
1138           if (dump_file)
1139             {
1140               fprintf (dump_file, "Cannot eliminate extension:\n");
1141               print_rtl_single (dump_file, insn);
1142               fprintf (dump_file, " because of missing definition(s)\n");
1143             }
1144           return;
1145         }
1146
1147       /* Third, make sure the reaching definitions don't feed another and
1148          different extension.  FIXME: this obviously can be improved.  */
1149       for (def = defs; def; def = def->next)
1150         if ((idx = def_map[INSN_UID (DF_REF_INSN (def->ref))])
1151             && idx != -1U
1152             && (cand = &(*insn_list)[idx - 1])
1153             && cand->code != code)
1154           {
1155             if (dump_file)
1156               {
1157                 fprintf (dump_file, "Cannot eliminate extension:\n");
1158                 print_rtl_single (dump_file, insn);
1159                 fprintf (dump_file, " because of other extension\n");
1160               }
1161             return;
1162           }
1163         /* For vector mode extensions, ensure that all uses of the
1164            XEXP (src, 0) register are in insn or debug insns, as unlike
1165            integral extensions lowpart subreg of the sign/zero extended
1166            register are not equal to the original register, so we have
1167            to change all uses or none and the current code isn't able
1168            to change them all at once in one transaction.  */
1169         else if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (XEXP (src, 0))))
1170           {
1171             if (idx == 0)
1172               {
1173                 struct df_link *ref_chain, *ref_link;
1174
1175                 ref_chain = DF_REF_CHAIN (def->ref);
1176                 for (ref_link = ref_chain; ref_link; ref_link = ref_link->next)
1177                   {
1178                     if (ref_link->ref == NULL
1179                         || DF_REF_INSN_INFO (ref_link->ref) == NULL)
1180                       {
1181                         idx = -1U;
1182                         break;
1183                       }
1184                     rtx_insn *use_insn = DF_REF_INSN (ref_link->ref);
1185                     if (use_insn != insn && !DEBUG_INSN_P (use_insn))
1186                       {
1187                         idx = -1U;
1188                         break;
1189                       }
1190                   }
1191                 if (idx == -1U)
1192                   def_map[INSN_UID (DF_REF_INSN (def->ref))] = idx;
1193               }
1194             if (idx == -1U)
1195               {
1196                 if (dump_file)
1197                   {
1198                     fprintf (dump_file, "Cannot eliminate extension:\n");
1199                     print_rtl_single (dump_file, insn);
1200                     fprintf (dump_file,
1201                              " because some vector uses aren't extension\n");
1202                   }
1203                 return;
1204               }
1205           }
1206
1207       /* Fourth, if the extended version occupies more registers than the
1208          original and the source of the extension is the same hard register
1209          as the destination of the extension, then we can not eliminate
1210          the extension without deep analysis, so just punt.
1211
1212          We allow this when the registers are different because the
1213          code in combine_reaching_defs will handle that case correctly.  */
1214       if (hard_regno_nregs (REGNO (dest), mode) != REG_NREGS (reg)
1215           && reg_overlap_mentioned_p (dest, reg))
1216         return;
1217
1218       /* Then add the candidate to the list and insert the reaching definitions
1219          into the definition map.  */
1220       ext_cand e = {expr, code, mode, insn};
1221       insn_list->safe_push (e);
1222       idx = insn_list->length ();
1223
1224       for (def = defs; def; def = def->next)
1225         def_map[INSN_UID (DF_REF_INSN (def->ref))] = idx;
1226     }
1227 }
1228
1229 /* Traverse the instruction stream looking for extensions and return the
1230    list of candidates.  */
1231
1232 static vec<ext_cand>
1233 find_removable_extensions (void)
1234 {
1235   vec<ext_cand> insn_list = vNULL;
1236   basic_block bb;
1237   rtx_insn *insn;
1238   rtx set;
1239   unsigned *def_map = XCNEWVEC (unsigned, max_insn_uid);
1240   bitmap_head init, kill, gen, tmp;
1241
1242   bitmap_initialize (&init, NULL);
1243   bitmap_initialize (&kill, NULL);
1244   bitmap_initialize (&gen, NULL);
1245   bitmap_initialize (&tmp, NULL);
1246
1247   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
1248     {
1249       bitmap_copy (&init, DF_MIR_IN (bb));
1250       bitmap_clear (&kill);
1251       bitmap_clear (&gen);
1252
1253       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1254         {
1255           if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
1256             {
1257               set = single_set (insn);
1258               if (set != NULL_RTX)
1259                 add_removable_extension (set, insn, &insn_list, def_map,
1260                                          &init);
1261               df_mir_simulate_one_insn (bb, insn, &kill, &gen);
1262               bitmap_ior_and_compl (&tmp, &gen, &init, &kill);
1263               bitmap_copy (&init, &tmp);
1264             }
1265         }
1266     }
1267
1268   XDELETEVEC (def_map);
1269
1270   return insn_list;
1271 }
1272
1273 /* This is the main function that checks the insn stream for redundant
1274    extensions and tries to remove them if possible.  */
1275
1276 static void
1277 find_and_remove_re (void)
1278 {
1279   ext_cand *curr_cand;
1280   rtx_insn *curr_insn = NULL;
1281   int num_re_opportunities = 0, num_realized = 0, i;
1282   vec<ext_cand> reinsn_list;
1283   auto_vec<rtx_insn *> reinsn_del_list;
1284   auto_vec<rtx_insn *> reinsn_copy_list;
1285
1286   /* Construct DU chain to get all reaching definitions of each
1287      extension instruction.  */
1288   df_set_flags (DF_RD_PRUNE_DEAD_DEFS);
1289   df_chain_add_problem (DF_UD_CHAIN + DF_DU_CHAIN);
1290   df_mir_add_problem ();
1291   df_analyze ();
1292   df_set_flags (DF_DEFER_INSN_RESCAN);
1293
1294   max_insn_uid = get_max_uid ();
1295   reinsn_list = find_removable_extensions ();
1296
1297   ext_state state;
1298   if (reinsn_list.is_empty ())
1299     state.modified = NULL;
1300   else
1301     state.modified = XCNEWVEC (struct ext_modified, max_insn_uid);
1302
1303   FOR_EACH_VEC_ELT (reinsn_list, i, curr_cand)
1304     {
1305       num_re_opportunities++;
1306
1307       /* Try to combine the extension with the definition.  */
1308       if (dump_file)
1309         {
1310           fprintf (dump_file, "Trying to eliminate extension:\n");
1311           print_rtl_single (dump_file, curr_cand->insn);
1312         }
1313
1314       if (combine_reaching_defs (curr_cand, curr_cand->expr, &state))
1315         {
1316           if (dump_file)
1317             fprintf (dump_file, "Eliminated the extension.\n");
1318           num_realized++;
1319           /* If the RHS of the current candidate is not (extend (reg)), then
1320              we do not allow the optimization of extensions where
1321              the source and destination registers do not match.  Thus
1322              checking REG_P here is correct.  */
1323           if (REG_P (XEXP (SET_SRC (PATTERN (curr_cand->insn)), 0))
1324               && (REGNO (SET_DEST (PATTERN (curr_cand->insn)))
1325                   != REGNO (XEXP (SET_SRC (PATTERN (curr_cand->insn)), 0))))
1326             {
1327               reinsn_copy_list.safe_push (curr_cand->insn);
1328               reinsn_copy_list.safe_push (state.defs_list[0]);
1329             }
1330           reinsn_del_list.safe_push (curr_cand->insn);
1331           state.modified[INSN_UID (curr_cand->insn)].deleted = 1;
1332         }
1333     }
1334
1335   /* The copy list contains pairs of insns which describe copies we
1336      need to insert into the INSN stream.
1337
1338      The first insn in each pair is the extension insn, from which
1339      we derive the source and destination of the copy.
1340
1341      The second insn in each pair is the memory reference where the
1342      extension will ultimately happen.  We emit the new copy
1343      immediately after this insn.
1344
1345      It may first appear that the arguments for the copy are reversed.
1346      Remember that the memory reference will be changed to refer to the
1347      destination of the extention.  So we're actually emitting a copy
1348      from the new destination to the old destination.  */
1349   for (unsigned int i = 0; i < reinsn_copy_list.length (); i += 2)
1350     {
1351       rtx_insn *curr_insn = reinsn_copy_list[i];
1352       rtx_insn *def_insn = reinsn_copy_list[i + 1];
1353
1354       /* Use the mode of the destination of the defining insn
1355          for the mode of the copy.  This is necessary if the
1356          defining insn was used to eliminate a second extension
1357          that was wider than the first.  */
1358       rtx sub_rtx = *get_sub_rtx (def_insn);
1359       rtx pat = PATTERN (curr_insn);
1360       rtx new_dst = gen_rtx_REG (GET_MODE (SET_DEST (sub_rtx)),
1361                                  REGNO (XEXP (SET_SRC (pat), 0)));
1362       rtx new_src = gen_rtx_REG (GET_MODE (SET_DEST (sub_rtx)),
1363                                  REGNO (SET_DEST (pat)));
1364       rtx set = gen_rtx_SET (new_dst, new_src);
1365       emit_insn_after (set, def_insn);
1366     }
1367
1368   /* Delete all useless extensions here in one sweep.  */
1369   FOR_EACH_VEC_ELT (reinsn_del_list, i, curr_insn)
1370     delete_insn (curr_insn);
1371
1372   reinsn_list.release ();
1373   XDELETEVEC (state.modified);
1374
1375   if (dump_file && num_re_opportunities > 0)
1376     fprintf (dump_file, "Elimination opportunities = %d realized = %d\n",
1377              num_re_opportunities, num_realized);
1378 }
1379
1380 /* Find and remove redundant extensions.  */
1381
1382 static unsigned int
1383 rest_of_handle_ree (void)
1384 {
1385   find_and_remove_re ();
1386   return 0;
1387 }
1388
1389 namespace {
1390
1391 const pass_data pass_data_ree =
1392 {
1393   RTL_PASS, /* type */
1394   "ree", /* name */
1395   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
1396   TV_REE, /* tv_id */
1397   0, /* properties_required */
1398   0, /* properties_provided */
1399   0, /* properties_destroyed */
1400   0, /* todo_flags_start */
1401   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
1402 };
1403
1404 class pass_ree : public rtl_opt_pass
1405 {
1406 public:
1407   pass_ree (gcc::context *ctxt)
1408     : rtl_opt_pass (pass_data_ree, ctxt)
1409   {}
1410
1411   /* opt_pass methods: */
1412   virtual bool gate (function *) { return (optimize > 0 && flag_ree); }
1413   virtual unsigned int execute (function *) { return rest_of_handle_ree (); }
1414
1415 }; // class pass_ree
1416
1417 } // anon namespace
1418
1419 rtl_opt_pass *
1420 make_pass_ree (gcc::context *ctxt)
1421 {
1422   return new pass_ree (ctxt);
1423 }