twe(4): Add two missing error checks.
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / tree-ssa-dom.c
1 /* SSA Dominator optimizations for trees
2    Copyright (C) 2001-2015 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "hash-table.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "hash-set.h"
27 #include "machmode.h"
28 #include "vec.h"
29 #include "double-int.h"
30 #include "input.h"
31 #include "alias.h"
32 #include "symtab.h"
33 #include "wide-int.h"
34 #include "inchash.h"
35 #include "real.h"
36 #include "tree.h"
37 #include "fold-const.h"
38 #include "stor-layout.h"
39 #include "flags.h"
40 #include "tm_p.h"
41 #include "predict.h"
42 #include "hard-reg-set.h"
43 #include "input.h"
44 #include "function.h"
45 #include "dominance.h"
46 #include "cfg.h"
47 #include "cfganal.h"
48 #include "basic-block.h"
49 #include "cfgloop.h"
50 #include "inchash.h"
51 #include "gimple-pretty-print.h"
52 #include "tree-ssa-alias.h"
53 #include "internal-fn.h"
54 #include "gimple-fold.h"
55 #include "tree-eh.h"
56 #include "gimple-expr.h"
57 #include "is-a.h"
58 #include "gimple.h"
59 #include "gimple-iterator.h"
60 #include "gimple-ssa.h"
61 #include "tree-cfg.h"
62 #include "tree-phinodes.h"
63 #include "ssa-iterators.h"
64 #include "stringpool.h"
65 #include "tree-ssanames.h"
66 #include "tree-into-ssa.h"
67 #include "domwalk.h"
68 #include "tree-pass.h"
69 #include "tree-ssa-propagate.h"
70 #include "tree-ssa-threadupdate.h"
71 #include "langhooks.h"
72 #include "params.h"
73 #include "tree-ssa-threadedge.h"
74 #include "tree-ssa-dom.h"
75 #include "inchash.h"
76 #include "gimplify.h"
77
78 /* This file implements optimizations on the dominator tree.  */
79
80 /* Representation of a "naked" right-hand-side expression, to be used
81    in recording available expressions in the expression hash table.  */
82
83 enum expr_kind
84 {
85   EXPR_SINGLE,
86   EXPR_UNARY,
87   EXPR_BINARY,
88   EXPR_TERNARY,
89   EXPR_CALL,
90   EXPR_PHI
91 };
92
93 struct hashable_expr
94 {
95   tree type;
96   enum expr_kind kind;
97   union {
98     struct { tree rhs; } single;
99     struct { enum tree_code op;  tree opnd; } unary;
100     struct { enum tree_code op;  tree opnd0, opnd1; } binary;
101     struct { enum tree_code op;  tree opnd0, opnd1, opnd2; } ternary;
102     struct { gcall *fn_from; bool pure; size_t nargs; tree *args; } call;
103     struct { size_t nargs; tree *args; } phi;
104   } ops;
105 };
106
107 /* Structure for recording known values of a conditional expression
108    at the exits from its block.  */
109
110 typedef struct cond_equivalence_s
111 {
112   struct hashable_expr cond;
113   tree value;
114 } cond_equivalence;
115
116
117 /* Structure for recording edge equivalences as well as any pending
118    edge redirections during the dominator optimizer.
119
120    Computing and storing the edge equivalences instead of creating
121    them on-demand can save significant amounts of time, particularly
122    for pathological cases involving switch statements.
123
124    These structures live for a single iteration of the dominator
125    optimizer in the edge's AUX field.  At the end of an iteration we
126    free each of these structures and update the AUX field to point
127    to any requested redirection target (the code for updating the
128    CFG and SSA graph for edge redirection expects redirection edge
129    targets to be in the AUX field for each edge.  */
130
131 struct edge_info
132 {
133   /* If this edge creates a simple equivalence, the LHS and RHS of
134      the equivalence will be stored here.  */
135   tree lhs;
136   tree rhs;
137
138   /* Traversing an edge may also indicate one or more particular conditions
139      are true or false.  */
140   vec<cond_equivalence> cond_equivalences;
141 };
142
143 /* Stack of available expressions in AVAIL_EXPRs.  Each block pushes any
144    expressions it enters into the hash table along with a marker entry
145    (null).  When we finish processing the block, we pop off entries and
146    remove the expressions from the global hash table until we hit the
147    marker.  */
148 typedef struct expr_hash_elt * expr_hash_elt_t;
149
150 static vec<std::pair<expr_hash_elt_t, expr_hash_elt_t> > avail_exprs_stack;
151
152 /* Structure for entries in the expression hash table.  */
153
154 struct expr_hash_elt
155 {
156   /* The value (lhs) of this expression.  */
157   tree lhs;
158
159   /* The expression (rhs) we want to record.  */
160   struct hashable_expr expr;
161
162   /* The virtual operand associated with the nearest dominating stmt
163      loading from or storing to expr.  */
164   tree vop;
165
166   /* The hash value for RHS.  */
167   hashval_t hash;
168
169   /* A unique stamp, typically the address of the hash
170      element itself, used in removing entries from the table.  */
171   struct expr_hash_elt *stamp;
172 };
173
174 /* Hashtable helpers.  */
175
176 static bool hashable_expr_equal_p (const struct hashable_expr *,
177                                    const struct hashable_expr *);
178 static void free_expr_hash_elt (void *);
179
180 struct expr_elt_hasher
181 {
182   typedef expr_hash_elt *value_type;
183   typedef expr_hash_elt *compare_type;
184   typedef int store_values_directly;
185   static inline hashval_t hash (const value_type &);
186   static inline bool equal (const value_type &, const compare_type &);
187   static inline void remove (value_type &);
188 };
189
190 inline hashval_t
191 expr_elt_hasher::hash (const value_type &p)
192 {
193   return p->hash;
194 }
195
196 inline bool
197 expr_elt_hasher::equal (const value_type &p1, const compare_type &p2)
198 {
199   const struct hashable_expr *expr1 = &p1->expr;
200   const struct expr_hash_elt *stamp1 = p1->stamp;
201   const struct hashable_expr *expr2 = &p2->expr;
202   const struct expr_hash_elt *stamp2 = p2->stamp;
203
204   /* This case should apply only when removing entries from the table.  */
205   if (stamp1 == stamp2)
206     return true;
207
208   if (p1->hash != p2->hash)
209     return false;
210
211   /* In case of a collision, both RHS have to be identical and have the
212      same VUSE operands.  */
213   if (hashable_expr_equal_p (expr1, expr2)
214       && types_compatible_p (expr1->type, expr2->type))
215     return true;
216
217   return false;
218 }
219
220 /* Delete an expr_hash_elt and reclaim its storage.  */
221
222 inline void
223 expr_elt_hasher::remove (value_type &element)
224 {
225   free_expr_hash_elt (element);
226 }
227
228 /* Hash table with expressions made available during the renaming process.
229    When an assignment of the form X_i = EXPR is found, the statement is
230    stored in this table.  If the same expression EXPR is later found on the
231    RHS of another statement, it is replaced with X_i (thus performing
232    global redundancy elimination).  Similarly as we pass through conditionals
233    we record the conditional itself as having either a true or false value
234    in this table.  */
235 static hash_table<expr_elt_hasher> *avail_exprs;
236
237 /* Stack of dest,src pairs that need to be restored during finalization.
238
239    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
240    restored during finalization of this block.  */
241 static vec<tree> const_and_copies_stack;
242
243 /* Track whether or not we have changed the control flow graph.  */
244 static bool cfg_altered;
245
246 /* Bitmap of blocks that have had EH statements cleaned.  We should
247    remove their dead edges eventually.  */
248 static bitmap need_eh_cleanup;
249
250 /* Statistics for dominator optimizations.  */
251 struct opt_stats_d
252 {
253   long num_stmts;
254   long num_exprs_considered;
255   long num_re;
256   long num_const_prop;
257   long num_copy_prop;
258 };
259
260 static struct opt_stats_d opt_stats;
261
262 /* Local functions.  */
263 static void optimize_stmt (basic_block, gimple_stmt_iterator);
264 static tree lookup_avail_expr (gimple, bool);
265 static hashval_t avail_expr_hash (const void *);
266 static void htab_statistics (FILE *,
267                              const hash_table<expr_elt_hasher> &);
268 static void record_cond (cond_equivalence *);
269 static void record_const_or_copy (tree, tree);
270 static void record_equality (tree, tree);
271 static void record_equivalences_from_phis (basic_block);
272 static void record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block);
273 static void eliminate_redundant_computations (gimple_stmt_iterator *);
274 static void record_equivalences_from_stmt (gimple, int);
275 static void remove_local_expressions_from_table (void);
276 static void restore_vars_to_original_value (void);
277 static edge single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block);
278
279
280 /* Given a statement STMT, initialize the hash table element pointed to
281    by ELEMENT.  */
282
283 static void
284 initialize_hash_element (gimple stmt, tree lhs,
285                          struct expr_hash_elt *element)
286 {
287   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
288   struct hashable_expr *expr = &element->expr;
289
290   if (code == GIMPLE_ASSIGN)
291     {
292       enum tree_code subcode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
293
294       switch (get_gimple_rhs_class (subcode))
295         {
296         case GIMPLE_SINGLE_RHS:
297           expr->kind = EXPR_SINGLE;
298           expr->type = TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt));
299           expr->ops.single.rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
300           break;
301         case GIMPLE_UNARY_RHS:
302           expr->kind = EXPR_UNARY;
303           expr->type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
304           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (subcode))
305             subcode = NOP_EXPR;
306           expr->ops.unary.op = subcode;
307           expr->ops.unary.opnd = gimple_assign_rhs1 (stmt);
308           break;
309         case GIMPLE_BINARY_RHS:
310           expr->kind = EXPR_BINARY;
311           expr->type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
312           expr->ops.binary.op = subcode;
313           expr->ops.binary.opnd0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
314           expr->ops.binary.opnd1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
315           break;
316         case GIMPLE_TERNARY_RHS:
317           expr->kind = EXPR_TERNARY;
318           expr->type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
319           expr->ops.ternary.op = subcode;
320           expr->ops.ternary.opnd0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
321           expr->ops.ternary.opnd1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
322           expr->ops.ternary.opnd2 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
323           break;
324         default:
325           gcc_unreachable ();
326         }
327     }
328   else if (code == GIMPLE_COND)
329     {
330       expr->type = boolean_type_node;
331       expr->kind = EXPR_BINARY;
332       expr->ops.binary.op = gimple_cond_code (stmt);
333       expr->ops.binary.opnd0 = gimple_cond_lhs (stmt);
334       expr->ops.binary.opnd1 = gimple_cond_rhs (stmt);
335     }
336   else if (gcall *call_stmt = dyn_cast <gcall *> (stmt))
337     {
338       size_t nargs = gimple_call_num_args (call_stmt);
339       size_t i;
340
341       gcc_assert (gimple_call_lhs (call_stmt));
342
343       expr->type = TREE_TYPE (gimple_call_lhs (call_stmt));
344       expr->kind = EXPR_CALL;
345       expr->ops.call.fn_from = call_stmt;
346
347       if (gimple_call_flags (call_stmt) & (ECF_CONST | ECF_PURE))
348         expr->ops.call.pure = true;
349       else
350         expr->ops.call.pure = false;
351
352       expr->ops.call.nargs = nargs;
353       expr->ops.call.args = XCNEWVEC (tree, nargs);
354       for (i = 0; i < nargs; i++)
355         expr->ops.call.args[i] = gimple_call_arg (call_stmt, i);
356     }
357   else if (gswitch *swtch_stmt = dyn_cast <gswitch *> (stmt))
358     {
359       expr->type = TREE_TYPE (gimple_switch_index (swtch_stmt));
360       expr->kind = EXPR_SINGLE;
361       expr->ops.single.rhs = gimple_switch_index (swtch_stmt);
362     }
363   else if (code == GIMPLE_GOTO)
364     {
365       expr->type = TREE_TYPE (gimple_goto_dest (stmt));
366       expr->kind = EXPR_SINGLE;
367       expr->ops.single.rhs = gimple_goto_dest (stmt);
368     }
369   else if (code == GIMPLE_PHI)
370     {
371       size_t nargs = gimple_phi_num_args (stmt);
372       size_t i;
373
374       expr->type = TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt));
375       expr->kind = EXPR_PHI;
376       expr->ops.phi.nargs = nargs;
377       expr->ops.phi.args = XCNEWVEC (tree, nargs);
378
379       for (i = 0; i < nargs; i++)
380         expr->ops.phi.args[i] = gimple_phi_arg_def (stmt, i);
381     }
382   else
383     gcc_unreachable ();
384
385   element->lhs = lhs;
386   element->vop = gimple_vuse (stmt);
387   element->hash = avail_expr_hash (element);
388   element->stamp = element;
389 }
390
391 /* Given a conditional expression COND as a tree, initialize
392    a hashable_expr expression EXPR.  The conditional must be a
393    comparison or logical negation.  A constant or a variable is
394    not permitted.  */
395
396 static void
397 initialize_expr_from_cond (tree cond, struct hashable_expr *expr)
398 {
399   expr->type = boolean_type_node;
400
401   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
402     {
403       expr->kind = EXPR_BINARY;
404       expr->ops.binary.op = TREE_CODE (cond);
405       expr->ops.binary.opnd0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
406       expr->ops.binary.opnd1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
407     }
408   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
409     {
410       expr->kind = EXPR_UNARY;
411       expr->ops.unary.op = TRUTH_NOT_EXPR;
412       expr->ops.unary.opnd = TREE_OPERAND (cond, 0);
413     }
414   else
415     gcc_unreachable ();
416 }
417
418 /* Given a hashable_expr expression EXPR and an LHS,
419    initialize the hash table element pointed to by ELEMENT.  */
420
421 static void
422 initialize_hash_element_from_expr (struct hashable_expr *expr,
423                                    tree lhs,
424                                    struct expr_hash_elt *element)
425 {
426   element->expr = *expr;
427   element->lhs = lhs;
428   element->vop = NULL_TREE;
429   element->hash = avail_expr_hash (element);
430   element->stamp = element;
431 }
432
433 /* Compare two hashable_expr structures for equivalence.
434    They are considered equivalent when the the expressions
435    they denote must necessarily be equal.  The logic is intended
436    to follow that of operand_equal_p in fold-const.c  */
437
438 static bool
439 hashable_expr_equal_p (const struct hashable_expr *expr0,
440                         const struct hashable_expr *expr1)
441 {
442   tree type0 = expr0->type;
443   tree type1 = expr1->type;
444
445   /* If either type is NULL, there is nothing to check.  */
446   if ((type0 == NULL_TREE) ^ (type1 == NULL_TREE))
447     return false;
448
449   /* If both types don't have the same signedness, precision, and mode,
450      then we can't consider  them equal.  */
451   if (type0 != type1
452       && (TREE_CODE (type0) == ERROR_MARK
453           || TREE_CODE (type1) == ERROR_MARK
454           || TYPE_UNSIGNED (type0) != TYPE_UNSIGNED (type1)
455           || TYPE_PRECISION (type0) != TYPE_PRECISION (type1)
456           || TYPE_MODE (type0) != TYPE_MODE (type1)))
457     return false;
458
459   if (expr0->kind != expr1->kind)
460     return false;
461
462   switch (expr0->kind)
463     {
464     case EXPR_SINGLE:
465       return operand_equal_p (expr0->ops.single.rhs,
466                               expr1->ops.single.rhs, 0);
467
468     case EXPR_UNARY:
469       if (expr0->ops.unary.op != expr1->ops.unary.op)
470         return false;
471
472       if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (expr0->ops.unary.op)
473            || expr0->ops.unary.op == NON_LVALUE_EXPR)
474           && TYPE_UNSIGNED (expr0->type) != TYPE_UNSIGNED (expr1->type))
475         return false;
476
477       return operand_equal_p (expr0->ops.unary.opnd,
478                               expr1->ops.unary.opnd, 0);
479
480     case EXPR_BINARY:
481       if (expr0->ops.binary.op != expr1->ops.binary.op)
482         return false;
483
484       if (operand_equal_p (expr0->ops.binary.opnd0,
485                            expr1->ops.binary.opnd0, 0)
486           && operand_equal_p (expr0->ops.binary.opnd1,
487                               expr1->ops.binary.opnd1, 0))
488         return true;
489
490       /* For commutative ops, allow the other order.  */
491       return (commutative_tree_code (expr0->ops.binary.op)
492               && operand_equal_p (expr0->ops.binary.opnd0,
493                                   expr1->ops.binary.opnd1, 0)
494               && operand_equal_p (expr0->ops.binary.opnd1,
495                                   expr1->ops.binary.opnd0, 0));
496
497     case EXPR_TERNARY:
498       if (expr0->ops.ternary.op != expr1->ops.ternary.op
499           || !operand_equal_p (expr0->ops.ternary.opnd2,
500                                expr1->ops.ternary.opnd2, 0))
501         return false;
502
503       if (operand_equal_p (expr0->ops.ternary.opnd0,
504                            expr1->ops.ternary.opnd0, 0)
505           && operand_equal_p (expr0->ops.ternary.opnd1,
506                               expr1->ops.ternary.opnd1, 0))
507         return true;
508
509       /* For commutative ops, allow the other order.  */
510       return (commutative_ternary_tree_code (expr0->ops.ternary.op)
511               && operand_equal_p (expr0->ops.ternary.opnd0,
512                                   expr1->ops.ternary.opnd1, 0)
513               && operand_equal_p (expr0->ops.ternary.opnd1,
514                                   expr1->ops.ternary.opnd0, 0));
515
516     case EXPR_CALL:
517       {
518         size_t i;
519
520         /* If the calls are to different functions, then they
521            clearly cannot be equal.  */
522         if (!gimple_call_same_target_p (expr0->ops.call.fn_from,
523                                         expr1->ops.call.fn_from))
524           return false;
525
526         if (! expr0->ops.call.pure)
527           return false;
528
529         if (expr0->ops.call.nargs !=  expr1->ops.call.nargs)
530           return false;
531
532         for (i = 0; i < expr0->ops.call.nargs; i++)
533           if (! operand_equal_p (expr0->ops.call.args[i],
534                                  expr1->ops.call.args[i], 0))
535             return false;
536
537         if (stmt_could_throw_p (expr0->ops.call.fn_from))
538           {
539             int lp0 = lookup_stmt_eh_lp (expr0->ops.call.fn_from);
540             int lp1 = lookup_stmt_eh_lp (expr1->ops.call.fn_from);
541             if ((lp0 > 0 || lp1 > 0) && lp0 != lp1)
542               return false;
543           }
544
545         return true;
546       }
547
548     case EXPR_PHI:
549       {
550         size_t i;
551
552         if (expr0->ops.phi.nargs !=  expr1->ops.phi.nargs)
553           return false;
554
555         for (i = 0; i < expr0->ops.phi.nargs; i++)
556           if (! operand_equal_p (expr0->ops.phi.args[i],
557                                  expr1->ops.phi.args[i], 0))
558             return false;
559
560         return true;
561       }
562
563     default:
564       gcc_unreachable ();
565     }
566 }
567
568 /* Generate a hash value for a pair of expressions.  This can be used
569    iteratively by passing a previous result in HSTATE.
570
571    The same hash value is always returned for a given pair of expressions,
572    regardless of the order in which they are presented.  This is useful in
573    hashing the operands of commutative functions.  */
574
575 namespace inchash
576 {
577
578 static void
579 add_expr_commutative (const_tree t1, const_tree t2, hash &hstate)
580 {
581   hash one, two;
582
583   inchash::add_expr (t1, one);
584   inchash::add_expr (t2, two);
585   hstate.add_commutative (one, two);
586 }
587
588 /* Compute a hash value for a hashable_expr value EXPR and a
589    previously accumulated hash value VAL.  If two hashable_expr
590    values compare equal with hashable_expr_equal_p, they must
591    hash to the same value, given an identical value of VAL.
592    The logic is intended to follow inchash::add_expr in tree.c.  */
593
594 static void
595 add_hashable_expr (const struct hashable_expr *expr, hash &hstate)
596 {
597   switch (expr->kind)
598     {
599     case EXPR_SINGLE:
600       inchash::add_expr (expr->ops.single.rhs, hstate);
601       break;
602
603     case EXPR_UNARY:
604       hstate.add_object (expr->ops.unary.op);
605
606       /* Make sure to include signedness in the hash computation.
607          Don't hash the type, that can lead to having nodes which
608          compare equal according to operand_equal_p, but which
609          have different hash codes.  */
610       if (CONVERT_EXPR_CODE_P (expr->ops.unary.op)
611           || expr->ops.unary.op == NON_LVALUE_EXPR)
612         hstate.add_int (TYPE_UNSIGNED (expr->type));
613
614       inchash::add_expr (expr->ops.unary.opnd, hstate);
615       break;
616
617     case EXPR_BINARY:
618       hstate.add_object (expr->ops.binary.op);
619       if (commutative_tree_code (expr->ops.binary.op))
620         inchash::add_expr_commutative (expr->ops.binary.opnd0,
621                                           expr->ops.binary.opnd1, hstate);
622       else
623         {
624           inchash::add_expr (expr->ops.binary.opnd0, hstate);
625           inchash::add_expr (expr->ops.binary.opnd1, hstate);
626         }
627       break;
628
629     case EXPR_TERNARY:
630       hstate.add_object (expr->ops.ternary.op);
631       if (commutative_ternary_tree_code (expr->ops.ternary.op))
632         inchash::add_expr_commutative (expr->ops.ternary.opnd0,
633                                           expr->ops.ternary.opnd1, hstate);
634       else
635         {
636           inchash::add_expr (expr->ops.ternary.opnd0, hstate);
637           inchash::add_expr (expr->ops.ternary.opnd1, hstate);
638         }
639       inchash::add_expr (expr->ops.ternary.opnd2, hstate);
640       break;
641
642     case EXPR_CALL:
643       {
644         size_t i;
645         enum tree_code code = CALL_EXPR;
646         gcall *fn_from;
647
648         hstate.add_object (code);
649         fn_from = expr->ops.call.fn_from;
650         if (gimple_call_internal_p (fn_from))
651           hstate.merge_hash ((hashval_t) gimple_call_internal_fn (fn_from));
652         else
653           inchash::add_expr (gimple_call_fn (fn_from), hstate);
654         for (i = 0; i < expr->ops.call.nargs; i++)
655           inchash::add_expr (expr->ops.call.args[i], hstate);
656       }
657       break;
658
659     case EXPR_PHI:
660       {
661         size_t i;
662
663         for (i = 0; i < expr->ops.phi.nargs; i++)
664           inchash::add_expr (expr->ops.phi.args[i], hstate);
665       }
666       break;
667
668     default:
669       gcc_unreachable ();
670     }
671 }
672
673 }
674
675 /* Print a diagnostic dump of an expression hash table entry.  */
676
677 static void
678 print_expr_hash_elt (FILE * stream, const struct expr_hash_elt *element)
679 {
680   fprintf (stream, "STMT ");
681
682   if (element->lhs)
683     {
684       print_generic_expr (stream, element->lhs, 0);
685       fprintf (stream, " = ");
686     }
687
688   switch (element->expr.kind)
689     {
690       case EXPR_SINGLE:
691         print_generic_expr (stream, element->expr.ops.single.rhs, 0);
692         break;
693
694       case EXPR_UNARY:
695         fprintf (stream, "%s ", get_tree_code_name (element->expr.ops.unary.op));
696         print_generic_expr (stream, element->expr.ops.unary.opnd, 0);
697         break;
698
699       case EXPR_BINARY:
700         print_generic_expr (stream, element->expr.ops.binary.opnd0, 0);
701         fprintf (stream, " %s ", get_tree_code_name (element->expr.ops.binary.op));
702         print_generic_expr (stream, element->expr.ops.binary.opnd1, 0);
703         break;
704
705       case EXPR_TERNARY:
706         fprintf (stream, " %s <", get_tree_code_name (element->expr.ops.ternary.op));
707         print_generic_expr (stream, element->expr.ops.ternary.opnd0, 0);
708         fputs (", ", stream);
709         print_generic_expr (stream, element->expr.ops.ternary.opnd1, 0);
710         fputs (", ", stream);
711         print_generic_expr (stream, element->expr.ops.ternary.opnd2, 0);
712         fputs (">", stream);
713         break;
714
715       case EXPR_CALL:
716         {
717           size_t i;
718           size_t nargs = element->expr.ops.call.nargs;
719           gcall *fn_from;
720
721           fn_from = element->expr.ops.call.fn_from;
722           if (gimple_call_internal_p (fn_from))
723             fputs (internal_fn_name (gimple_call_internal_fn (fn_from)),
724                    stream);
725           else
726             print_generic_expr (stream, gimple_call_fn (fn_from), 0);
727           fprintf (stream, " (");
728           for (i = 0; i < nargs; i++)
729             {
730               print_generic_expr (stream, element->expr.ops.call.args[i], 0);
731               if (i + 1 < nargs)
732                 fprintf (stream, ", ");
733             }
734           fprintf (stream, ")");
735         }
736         break;
737
738       case EXPR_PHI:
739         {
740           size_t i;
741           size_t nargs = element->expr.ops.phi.nargs;
742
743           fprintf (stream, "PHI <");
744           for (i = 0; i < nargs; i++)
745             {
746               print_generic_expr (stream, element->expr.ops.phi.args[i], 0);
747               if (i + 1 < nargs)
748                 fprintf (stream, ", ");
749             }
750           fprintf (stream, ">");
751         }
752         break;
753     }
754
755   if (element->vop)
756     {
757       fprintf (stream, " with ");
758       print_generic_expr (stream, element->vop, 0);
759     }
760
761   fprintf (stream, "\n");
762 }
763
764 /* Delete variable sized pieces of the expr_hash_elt ELEMENT.  */
765
766 static void
767 free_expr_hash_elt_contents (struct expr_hash_elt *element)
768 {
769   if (element->expr.kind == EXPR_CALL)
770     free (element->expr.ops.call.args);
771   else if (element->expr.kind == EXPR_PHI)
772     free (element->expr.ops.phi.args);
773 }
774
775 /* Delete an expr_hash_elt and reclaim its storage.  */
776
777 static void
778 free_expr_hash_elt (void *elt)
779 {
780   struct expr_hash_elt *element = ((struct expr_hash_elt *)elt);
781   free_expr_hash_elt_contents (element);
782   free (element);
783 }
784
785 /* Allocate an EDGE_INFO for edge E and attach it to E.
786    Return the new EDGE_INFO structure.  */
787
788 static struct edge_info *
789 allocate_edge_info (edge e)
790 {
791   struct edge_info *edge_info;
792
793   edge_info = XCNEW (struct edge_info);
794
795   e->aux = edge_info;
796   return edge_info;
797 }
798
799 /* Free all EDGE_INFO structures associated with edges in the CFG.
800    If a particular edge can be threaded, copy the redirection
801    target from the EDGE_INFO structure into the edge's AUX field
802    as required by code to update the CFG and SSA graph for
803    jump threading.  */
804
805 static void
806 free_all_edge_infos (void)
807 {
808   basic_block bb;
809   edge_iterator ei;
810   edge e;
811
812   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
813     {
814       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
815         {
816          struct edge_info *edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
817
818           if (edge_info)
819             {
820               edge_info->cond_equivalences.release ();
821               free (edge_info);
822               e->aux = NULL;
823             }
824         }
825     }
826 }
827
828 class dom_opt_dom_walker : public dom_walker
829 {
830 public:
831   dom_opt_dom_walker (cdi_direction direction)
832     : dom_walker (direction), m_dummy_cond (NULL) {}
833
834   virtual void before_dom_children (basic_block);
835   virtual void after_dom_children (basic_block);
836
837 private:
838   void thread_across_edge (edge);
839
840   gcond *m_dummy_cond;
841 };
842
843 /* Jump threading, redundancy elimination and const/copy propagation.
844
845    This pass may expose new symbols that need to be renamed into SSA.  For
846    every new symbol exposed, its corresponding bit will be set in
847    VARS_TO_RENAME.  */
848
849 namespace {
850
851 const pass_data pass_data_dominator =
852 {
853   GIMPLE_PASS, /* type */
854   "dom", /* name */
855   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
856   TV_TREE_SSA_DOMINATOR_OPTS, /* tv_id */
857   ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
858   0, /* properties_provided */
859   0, /* properties_destroyed */
860   0, /* todo_flags_start */
861   ( TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa ), /* todo_flags_finish */
862 };
863
864 class pass_dominator : public gimple_opt_pass
865 {
866 public:
867   pass_dominator (gcc::context *ctxt)
868     : gimple_opt_pass (pass_data_dominator, ctxt)
869   {}
870
871   /* opt_pass methods: */
872   opt_pass * clone () { return new pass_dominator (m_ctxt); }
873   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_dom != 0; }
874   virtual unsigned int execute (function *);
875
876 }; // class pass_dominator
877
878 unsigned int
879 pass_dominator::execute (function *fun)
880 {
881   memset (&opt_stats, 0, sizeof (opt_stats));
882
883   /* Create our hash tables.  */
884   avail_exprs = new hash_table<expr_elt_hasher> (1024);
885   avail_exprs_stack.create (20);
886   const_and_copies_stack.create (20);
887   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
888
889   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
890   cfg_altered = false;
891
892   /* We need to know loop structures in order to avoid destroying them
893      in jump threading.  Note that we still can e.g. thread through loop
894      headers to an exit edge, or through loop header to the loop body, assuming
895      that we update the loop info.
896
897      TODO: We don't need to set LOOPS_HAVE_PREHEADERS generally, but due
898      to several overly conservative bail-outs in jump threading, case
899      gcc.dg/tree-ssa/pr21417.c can't be threaded if loop preheader is
900      missing.  We should improve jump threading in future then
901      LOOPS_HAVE_PREHEADERS won't be needed here.  */
902   loop_optimizer_init (LOOPS_HAVE_PREHEADERS | LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES);
903
904   /* Initialize the value-handle array.  */
905   threadedge_initialize_values ();
906
907   /* We need accurate information regarding back edges in the CFG
908      for jump threading; this may include back edges that are not part of
909      a single loop.  */
910   mark_dfs_back_edges ();
911
912   /* Recursively walk the dominator tree optimizing statements.  */
913   dom_opt_dom_walker (CDI_DOMINATORS).walk (fun->cfg->x_entry_block_ptr);
914
915   {
916     gimple_stmt_iterator gsi;
917     basic_block bb;
918     FOR_EACH_BB_FN (bb, fun)
919       {
920         for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
921           update_stmt_if_modified (gsi_stmt (gsi));
922       }
923   }
924
925   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
926      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
927      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
928      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
929      duplication and CFG manipulation.  */
930   update_ssa (TODO_update_ssa);
931
932   free_all_edge_infos ();
933
934   /* Thread jumps, creating duplicate blocks as needed.  */
935   cfg_altered |= thread_through_all_blocks (first_pass_instance);
936
937   if (cfg_altered)
938     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
939
940   /* Removal of statements may make some EH edges dead.  Purge
941      such edges from the CFG as needed.  */
942   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
943     {
944       unsigned i;
945       bitmap_iterator bi;
946
947       /* Jump threading may have created forwarder blocks from blocks
948          needing EH cleanup; the new successor of these blocks, which
949          has inherited from the original block, needs the cleanup.
950          Don't clear bits in the bitmap, as that can break the bitmap
951          iterator.  */
952       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_eh_cleanup, 0, i, bi)
953         {
954           basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (fun, i);
955           if (bb == NULL)
956             continue;
957           while (single_succ_p (bb)
958                  && (single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_EH) == 0)
959             bb = single_succ (bb);
960           if (bb == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (fun))
961             continue;
962           if ((unsigned) bb->index != i)
963             bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb->index);
964         }
965
966       gimple_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
967       bitmap_clear (need_eh_cleanup);
968     }
969
970   statistics_counter_event (fun, "Redundant expressions eliminated",
971                             opt_stats.num_re);
972   statistics_counter_event (fun, "Constants propagated",
973                             opt_stats.num_const_prop);
974   statistics_counter_event (fun, "Copies propagated",
975                             opt_stats.num_copy_prop);
976
977   /* Debugging dumps.  */
978   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
979     dump_dominator_optimization_stats (dump_file);
980
981   loop_optimizer_finalize ();
982
983   /* Delete our main hashtable.  */
984   delete avail_exprs;
985   avail_exprs = NULL;
986
987   /* Free asserted bitmaps and stacks.  */
988   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
989
990   avail_exprs_stack.release ();
991   const_and_copies_stack.release ();
992
993   /* Free the value-handle array.  */
994   threadedge_finalize_values ();
995
996   return 0;
997 }
998
999 } // anon namespace
1000
1001 gimple_opt_pass *
1002 make_pass_dominator (gcc::context *ctxt)
1003 {
1004   return new pass_dominator (ctxt);
1005 }
1006
1007
1008 /* Given a conditional statement CONDSTMT, convert the
1009    condition to a canonical form.  */
1010
1011 static void
1012 canonicalize_comparison (gcond *condstmt)
1013 {
1014   tree op0;
1015   tree op1;
1016   enum tree_code code;
1017
1018   gcc_assert (gimple_code (condstmt) == GIMPLE_COND);
1019
1020   op0 = gimple_cond_lhs (condstmt);
1021   op1 = gimple_cond_rhs (condstmt);
1022
1023   code = gimple_cond_code (condstmt);
1024
1025   /* If it would be profitable to swap the operands, then do so to
1026      canonicalize the statement, enabling better optimization.
1027
1028      By placing canonicalization of such expressions here we
1029      transparently keep statements in canonical form, even
1030      when the statement is modified.  */
1031   if (tree_swap_operands_p (op0, op1, false))
1032     {
1033       /* For relationals we need to swap the operands
1034          and change the code.  */
1035       if (code == LT_EXPR
1036           || code == GT_EXPR
1037           || code == LE_EXPR
1038           || code == GE_EXPR)
1039         {
1040           code = swap_tree_comparison (code);
1041
1042           gimple_cond_set_code (condstmt, code);
1043           gimple_cond_set_lhs (condstmt, op1);
1044           gimple_cond_set_rhs (condstmt, op0);
1045
1046           update_stmt (condstmt);
1047         }
1048     }
1049 }
1050
1051 /* Initialize local stacks for this optimizer and record equivalences
1052    upon entry to BB.  Equivalences can come from the edge traversed to
1053    reach BB or they may come from PHI nodes at the start of BB.  */
1054
1055 /* Remove all the expressions in LOCALS from TABLE, stopping when there are
1056    LIMIT entries left in LOCALs.  */
1057
1058 static void
1059 remove_local_expressions_from_table (void)
1060 {
1061   /* Remove all the expressions made available in this block.  */
1062   while (avail_exprs_stack.length () > 0)
1063     {
1064       std::pair<expr_hash_elt_t, expr_hash_elt_t> victim
1065         = avail_exprs_stack.pop ();
1066       expr_hash_elt **slot;
1067
1068       if (victim.first == NULL)
1069         break;
1070
1071       /* This must precede the actual removal from the hash table,
1072          as ELEMENT and the table entry may share a call argument
1073          vector which will be freed during removal.  */
1074       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1075         {
1076           fprintf (dump_file, "<<<< ");
1077           print_expr_hash_elt (dump_file, victim.first);
1078         }
1079
1080       slot = avail_exprs->find_slot (victim.first, NO_INSERT);
1081       gcc_assert (slot && *slot == victim.first);
1082       if (victim.second != NULL)
1083         {
1084           free_expr_hash_elt (*slot);
1085           *slot = victim.second;
1086         }
1087       else
1088         avail_exprs->clear_slot (slot);
1089     }
1090 }
1091
1092 /* Use the source/dest pairs in CONST_AND_COPIES_STACK to restore
1093    CONST_AND_COPIES to its original state, stopping when we hit a
1094    NULL marker.  */
1095
1096 static void
1097 restore_vars_to_original_value (void)
1098 {
1099   while (const_and_copies_stack.length () > 0)
1100     {
1101       tree prev_value, dest;
1102
1103       dest = const_and_copies_stack.pop ();
1104
1105       if (dest == NULL)
1106         break;
1107
1108       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1109         {
1110           fprintf (dump_file, "<<<< COPY ");
1111           print_generic_expr (dump_file, dest, 0);
1112           fprintf (dump_file, " = ");
1113           print_generic_expr (dump_file, SSA_NAME_VALUE (dest), 0);
1114           fprintf (dump_file, "\n");
1115         }
1116
1117       prev_value = const_and_copies_stack.pop ();
1118       set_ssa_name_value (dest, prev_value);
1119     }
1120 }
1121
1122 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump
1123    threading code with a simple API for simplifying statements.  */
1124 static tree
1125 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt,
1126                                   gimple within_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
1127 {
1128   return lookup_avail_expr (stmt, false);
1129 }
1130
1131 /* Record into the equivalence tables any equivalences implied by
1132    traversing edge E (which are cached in E->aux).
1133
1134    Callers are responsible for managing the unwinding markers.  */
1135 static void
1136 record_temporary_equivalences (edge e)
1137 {
1138   int i;
1139   struct edge_info *edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
1140
1141   /* If we have info associated with this edge, record it into
1142      our equivalence tables.  */
1143   if (edge_info)
1144     {
1145       cond_equivalence *eq;
1146       tree lhs = edge_info->lhs;
1147       tree rhs = edge_info->rhs;
1148
1149       /* If we have a simple NAME = VALUE equivalence, record it.  */
1150       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1151         record_const_or_copy (lhs, rhs);
1152
1153       /* If we have 0 = COND or 1 = COND equivalences, record them
1154          into our expression hash tables.  */
1155       for (i = 0; edge_info->cond_equivalences.iterate (i, &eq); ++i)
1156         record_cond (eq);
1157     }
1158 }
1159
1160 /* Wrapper for common code to attempt to thread an edge.  For example,
1161    it handles lazily building the dummy condition and the bookkeeping
1162    when jump threading is successful.  */
1163
1164 void
1165 dom_opt_dom_walker::thread_across_edge (edge e)
1166 {
1167   if (! m_dummy_cond)
1168     m_dummy_cond =
1169         gimple_build_cond (NE_EXPR,
1170                            integer_zero_node, integer_zero_node,
1171                            NULL, NULL);
1172
1173   /* Push a marker on both stacks so we can unwind the tables back to their
1174      current state.  */
1175   avail_exprs_stack.safe_push
1176     (std::pair<expr_hash_elt_t, expr_hash_elt_t> (NULL, NULL));
1177   const_and_copies_stack.safe_push (NULL_TREE);
1178
1179   /* Traversing E may result in equivalences we can utilize.  */
1180   record_temporary_equivalences (e);
1181
1182   /* With all the edge equivalences in the tables, go ahead and attempt
1183      to thread through E->dest.  */
1184   ::thread_across_edge (m_dummy_cond, e, false,
1185                         &const_and_copies_stack,
1186                         simplify_stmt_for_jump_threading);
1187
1188   /* And restore the various tables to their state before
1189      we threaded this edge. 
1190
1191      XXX The code in tree-ssa-threadedge.c will restore the state of
1192      the const_and_copies table.  We we just have to restore the expression
1193      table.  */
1194   remove_local_expressions_from_table ();
1195 }
1196
1197 /* PHI nodes can create equivalences too.
1198
1199    Ignoring any alternatives which are the same as the result, if
1200    all the alternatives are equal, then the PHI node creates an
1201    equivalence.  */
1202
1203 static void
1204 record_equivalences_from_phis (basic_block bb)
1205 {
1206   gphi_iterator gsi;
1207
1208   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1209     {
1210       gphi *phi = gsi.phi ();
1211
1212       tree lhs = gimple_phi_result (phi);
1213       tree rhs = NULL;
1214       size_t i;
1215
1216       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
1217         {
1218           tree t = gimple_phi_arg_def (phi, i);
1219
1220           /* Ignore alternatives which are the same as our LHS.  Since
1221              LHS is a PHI_RESULT, it is known to be a SSA_NAME, so we
1222              can simply compare pointers.  */
1223           if (lhs == t)
1224             continue;
1225
1226           /* If we have not processed an alternative yet, then set
1227              RHS to this alternative.  */
1228           if (rhs == NULL)
1229             rhs = t;
1230           /* If we have processed an alternative (stored in RHS), then
1231              see if it is equal to this one.  If it isn't, then stop
1232              the search.  */
1233           else if (! operand_equal_for_phi_arg_p (rhs, t))
1234             break;
1235         }
1236
1237       /* If we had no interesting alternatives, then all the RHS alternatives
1238          must have been the same as LHS.  */
1239       if (!rhs)
1240         rhs = lhs;
1241
1242       /* If we managed to iterate through each PHI alternative without
1243          breaking out of the loop, then we have a PHI which may create
1244          a useful equivalence.  We do not need to record unwind data for
1245          this, since this is a true assignment and not an equivalence
1246          inferred from a comparison.  All uses of this ssa name are dominated
1247          by this assignment, so unwinding just costs time and space.  */
1248       if (i == gimple_phi_num_args (phi)
1249           && may_propagate_copy (lhs, rhs))
1250         set_ssa_name_value (lhs, rhs);
1251     }
1252 }
1253
1254 /* Ignoring loop backedges, if BB has precisely one incoming edge then
1255    return that edge.  Otherwise return NULL.  */
1256 static edge
1257 single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block bb)
1258 {
1259   edge retval = NULL;
1260   edge e;
1261   edge_iterator ei;
1262
1263   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1264     {
1265       /* A loop back edge can be identified by the destination of
1266          the edge dominating the source of the edge.  */
1267       if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, e->dest))
1268         continue;
1269
1270       /* If we have already seen a non-loop edge, then we must have
1271          multiple incoming non-loop edges and thus we return NULL.  */
1272       if (retval)
1273         return NULL;
1274
1275       /* This is the first non-loop incoming edge we have found.  Record
1276          it.  */
1277       retval = e;
1278     }
1279
1280   return retval;
1281 }
1282
1283 /* Record any equivalences created by the incoming edge to BB.  If BB
1284    has more than one incoming edge, then no equivalence is created.  */
1285
1286 static void
1287 record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block bb)
1288 {
1289   edge e;
1290   basic_block parent;
1291   struct edge_info *edge_info;
1292
1293   /* If our parent block ended with a control statement, then we may be
1294      able to record some equivalences based on which outgoing edge from
1295      the parent was followed.  */
1296   parent = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb);
1297
1298   e = single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (bb);
1299
1300   /* If we had a single incoming edge from our parent block, then enter
1301      any data associated with the edge into our tables.  */
1302   if (e && e->src == parent)
1303     {
1304       unsigned int i;
1305
1306       edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
1307
1308       if (edge_info)
1309         {
1310           tree lhs = edge_info->lhs;
1311           tree rhs = edge_info->rhs;
1312           cond_equivalence *eq;
1313
1314           if (lhs)
1315             record_equality (lhs, rhs);
1316
1317           /* If LHS is an SSA_NAME and RHS is a constant integer and LHS was
1318              set via a widening type conversion, then we may be able to record
1319              additional equivalences.  */
1320           if (lhs
1321               && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
1322               && is_gimple_constant (rhs)
1323               && TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST)
1324             {
1325               gimple defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (lhs);
1326
1327               if (defstmt
1328                   && is_gimple_assign (defstmt)
1329                   && CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (defstmt)))
1330                 {
1331                   tree old_rhs = gimple_assign_rhs1 (defstmt);
1332
1333                   /* If the conversion widens the original value and
1334                      the constant is in the range of the type of OLD_RHS,
1335                      then convert the constant and record the equivalence.
1336
1337                      Note that int_fits_type_p does not check the precision
1338                      if the upper and lower bounds are OK.  */
1339                   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (old_rhs))
1340                       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs))
1341                           > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (old_rhs)))
1342                       && int_fits_type_p (rhs, TREE_TYPE (old_rhs)))
1343                     {
1344                       tree newval = fold_convert (TREE_TYPE (old_rhs), rhs);
1345                       record_equality (old_rhs, newval);
1346                     }
1347                 }
1348             }
1349
1350           for (i = 0; edge_info->cond_equivalences.iterate (i, &eq); ++i)
1351             record_cond (eq);
1352         }
1353     }
1354 }
1355
1356 /* Dump SSA statistics on FILE.  */
1357
1358 void
1359 dump_dominator_optimization_stats (FILE *file)
1360 {
1361   fprintf (file, "Total number of statements:                   %6ld\n\n",
1362            opt_stats.num_stmts);
1363   fprintf (file, "Exprs considered for dominator optimizations: %6ld\n",
1364            opt_stats.num_exprs_considered);
1365
1366   fprintf (file, "\nHash table statistics:\n");
1367
1368   fprintf (file, "    avail_exprs: ");
1369   htab_statistics (file, *avail_exprs);
1370 }
1371
1372
1373 /* Dump SSA statistics on stderr.  */
1374
1375 DEBUG_FUNCTION void
1376 debug_dominator_optimization_stats (void)
1377 {
1378   dump_dominator_optimization_stats (stderr);
1379 }
1380
1381
1382 /* Dump statistics for the hash table HTAB.  */
1383
1384 static void
1385 htab_statistics (FILE *file, const hash_table<expr_elt_hasher> &htab)
1386 {
1387   fprintf (file, "size %ld, %ld elements, %f collision/search ratio\n",
1388            (long) htab.size (),
1389            (long) htab.elements (),
1390            htab.collisions ());
1391 }
1392
1393
1394 /* Enter condition equivalence into the expression hash table.
1395    This indicates that a conditional expression has a known
1396    boolean value.  */
1397
1398 static void
1399 record_cond (cond_equivalence *p)
1400 {
1401   struct expr_hash_elt *element = XCNEW (struct expr_hash_elt);
1402   expr_hash_elt **slot;
1403
1404   initialize_hash_element_from_expr (&p->cond, p->value, element);
1405
1406   slot = avail_exprs->find_slot_with_hash (element, element->hash, INSERT);
1407   if (*slot == NULL)
1408     {
1409       *slot = element;
1410
1411       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1412         {
1413           fprintf (dump_file, "1>>> ");
1414           print_expr_hash_elt (dump_file, element);
1415         }
1416
1417       avail_exprs_stack.safe_push
1418         (std::pair<expr_hash_elt_t, expr_hash_elt_t> (element, NULL));
1419     }
1420   else
1421     free_expr_hash_elt (element);
1422 }
1423
1424 /* Build a cond_equivalence record indicating that the comparison
1425    CODE holds between operands OP0 and OP1 and push it to **P.  */
1426
1427 static void
1428 build_and_record_new_cond (enum tree_code code,
1429                            tree op0, tree op1,
1430                            vec<cond_equivalence> *p)
1431 {
1432   cond_equivalence c;
1433   struct hashable_expr *cond = &c.cond;
1434
1435   gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison);
1436
1437   cond->type = boolean_type_node;
1438   cond->kind = EXPR_BINARY;
1439   cond->ops.binary.op = code;
1440   cond->ops.binary.opnd0 = op0;
1441   cond->ops.binary.opnd1 = op1;
1442
1443   c.value = boolean_true_node;
1444   p->safe_push (c);
1445 }
1446
1447 /* Record that COND is true and INVERTED is false into the edge information
1448    structure.  Also record that any conditions dominated by COND are true
1449    as well.
1450
1451    For example, if a < b is true, then a <= b must also be true.  */
1452
1453 static void
1454 record_conditions (struct edge_info *edge_info, tree cond, tree inverted)
1455 {
1456   tree op0, op1;
1457   cond_equivalence c;
1458
1459   if (!COMPARISON_CLASS_P (cond))
1460     return;
1461
1462   op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1463   op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
1464
1465   switch (TREE_CODE (cond))
1466     {
1467     case LT_EXPR:
1468     case GT_EXPR:
1469       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1470         {
1471           build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1472                                      &edge_info->cond_equivalences);
1473           build_and_record_new_cond (LTGT_EXPR, op0, op1,
1474                                      &edge_info->cond_equivalences);
1475         }
1476
1477       build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == LT_EXPR
1478                                   ? LE_EXPR : GE_EXPR),
1479                                  op0, op1, &edge_info->cond_equivalences);
1480       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1481                                  &edge_info->cond_equivalences);
1482       break;
1483
1484     case GE_EXPR:
1485     case LE_EXPR:
1486       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1487         {
1488           build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1489                                      &edge_info->cond_equivalences);
1490         }
1491       break;
1492
1493     case EQ_EXPR:
1494       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1495         {
1496           build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1497                                      &edge_info->cond_equivalences);
1498         }
1499       build_and_record_new_cond (LE_EXPR, op0, op1,
1500                                  &edge_info->cond_equivalences);
1501       build_and_record_new_cond (GE_EXPR, op0, op1,
1502                                  &edge_info->cond_equivalences);
1503       break;
1504
1505     case UNORDERED_EXPR:
1506       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1507                                  &edge_info->cond_equivalences);
1508       build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
1509                                  &edge_info->cond_equivalences);
1510       build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
1511                                  &edge_info->cond_equivalences);
1512       build_and_record_new_cond (UNEQ_EXPR, op0, op1,
1513                                  &edge_info->cond_equivalences);
1514       build_and_record_new_cond (UNLT_EXPR, op0, op1,
1515                                  &edge_info->cond_equivalences);
1516       build_and_record_new_cond (UNGT_EXPR, op0, op1,
1517                                  &edge_info->cond_equivalences);
1518       break;
1519
1520     case UNLT_EXPR:
1521     case UNGT_EXPR:
1522       build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == UNLT_EXPR
1523                                   ? UNLE_EXPR : UNGE_EXPR),
1524                                  op0, op1, &edge_info->cond_equivalences);
1525       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1526                                  &edge_info->cond_equivalences);
1527       break;
1528
1529     case UNEQ_EXPR:
1530       build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
1531                                  &edge_info->cond_equivalences);
1532       build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
1533                                  &edge_info->cond_equivalences);
1534       break;
1535
1536     case LTGT_EXPR:
1537       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1538                                  &edge_info->cond_equivalences);
1539       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1540                                  &edge_info->cond_equivalences);
1541       break;
1542
1543     default:
1544       break;
1545     }
1546
1547   /* Now store the original true and false conditions into the first
1548      two slots.  */
1549   initialize_expr_from_cond (cond, &c.cond);
1550   c.value = boolean_true_node;
1551   edge_info->cond_equivalences.safe_push (c);
1552
1553   /* It is possible for INVERTED to be the negation of a comparison,
1554      and not a valid RHS or GIMPLE_COND condition.  This happens because
1555      invert_truthvalue may return such an expression when asked to invert
1556      a floating-point comparison.  These comparisons are not assumed to
1557      obey the trichotomy law.  */
1558   initialize_expr_from_cond (inverted, &c.cond);
1559   c.value = boolean_false_node;
1560   edge_info->cond_equivalences.safe_push (c);
1561 }
1562
1563 /* A helper function for record_const_or_copy and record_equality.
1564    Do the work of recording the value and undo info.  */
1565
1566 static void
1567 record_const_or_copy_1 (tree x, tree y, tree prev_x)
1568 {
1569   set_ssa_name_value (x, y);
1570
1571   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1572     {
1573       fprintf (dump_file, "0>>> COPY ");
1574       print_generic_expr (dump_file, x, 0);
1575       fprintf (dump_file, " = ");
1576       print_generic_expr (dump_file, y, 0);
1577       fprintf (dump_file, "\n");
1578     }
1579
1580   const_and_copies_stack.reserve (2);
1581   const_and_copies_stack.quick_push (prev_x);
1582   const_and_copies_stack.quick_push (x);
1583 }
1584
1585 /* Record that X is equal to Y in const_and_copies.  Record undo
1586    information in the block-local vector.  */
1587
1588 static void
1589 record_const_or_copy (tree x, tree y)
1590 {
1591   tree prev_x = SSA_NAME_VALUE (x);
1592
1593   gcc_assert (TREE_CODE (x) == SSA_NAME);
1594
1595   if (TREE_CODE (y) == SSA_NAME)
1596     {
1597       tree tmp = SSA_NAME_VALUE (y);
1598       if (tmp)
1599         y = tmp;
1600     }
1601
1602   record_const_or_copy_1 (x, y, prev_x);
1603 }
1604
1605 /* Return the loop depth of the basic block of the defining statement of X.
1606    This number should not be treated as absolutely correct because the loop
1607    information may not be completely up-to-date when dom runs.  However, it
1608    will be relatively correct, and as more passes are taught to keep loop info
1609    up to date, the result will become more and more accurate.  */
1610
1611 static int
1612 loop_depth_of_name (tree x)
1613 {
1614   gimple defstmt;
1615   basic_block defbb;
1616
1617   /* If it's not an SSA_NAME, we have no clue where the definition is.  */
1618   if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
1619     return 0;
1620
1621   /* Otherwise return the loop depth of the defining statement's bb.
1622      Note that there may not actually be a bb for this statement, if the
1623      ssa_name is live on entry.  */
1624   defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
1625   defbb = gimple_bb (defstmt);
1626   if (!defbb)
1627     return 0;
1628
1629   return bb_loop_depth (defbb);
1630 }
1631
1632 /* Similarly, but assume that X and Y are the two operands of an EQ_EXPR.
1633    This constrains the cases in which we may treat this as assignment.  */
1634
1635 static void
1636 record_equality (tree x, tree y)
1637 {
1638   tree prev_x = NULL, prev_y = NULL;
1639
1640   if (TREE_CODE (x) == SSA_NAME)
1641     prev_x = SSA_NAME_VALUE (x);
1642   if (TREE_CODE (y) == SSA_NAME)
1643     prev_y = SSA_NAME_VALUE (y);
1644
1645   /* If one of the previous values is invariant, or invariant in more loops
1646      (by depth), then use that.
1647      Otherwise it doesn't matter which value we choose, just so
1648      long as we canonicalize on one value.  */
1649   if (is_gimple_min_invariant (y))
1650     ;
1651   else if (is_gimple_min_invariant (x)
1652            /* ???  When threading over backedges the following is important
1653               for correctness.  See PR61757.  */
1654            || (loop_depth_of_name (x) <= loop_depth_of_name (y)))
1655     prev_x = x, x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
1656   else if (prev_x && is_gimple_min_invariant (prev_x))
1657     x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
1658   else if (prev_y)
1659     y = prev_y;
1660
1661   /* After the swapping, we must have one SSA_NAME.  */
1662   if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
1663     return;
1664
1665   /* For IEEE, -0.0 == 0.0, so we don't necessarily know the sign of a
1666      variable compared against zero.  If we're honoring signed zeros,
1667      then we cannot record this value unless we know that the value is
1668      nonzero.  */
1669   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (x)
1670       && (TREE_CODE (y) != REAL_CST
1671           || REAL_VALUES_EQUAL (dconst0, TREE_REAL_CST (y))))
1672     return;
1673
1674   record_const_or_copy_1 (x, y, prev_x);
1675 }
1676
1677 /* Returns true when STMT is a simple iv increment.  It detects the
1678    following situation:
1679
1680    i_1 = phi (..., i_2)
1681    i_2 = i_1 +/- ...  */
1682
1683 bool
1684 simple_iv_increment_p (gimple stmt)
1685 {
1686   enum tree_code code;
1687   tree lhs, preinc;
1688   gimple phi;
1689   size_t i;
1690
1691   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
1692     return false;
1693
1694   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1695   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1696     return false;
1697
1698   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1699   if (code != PLUS_EXPR
1700       && code != MINUS_EXPR
1701       && code != POINTER_PLUS_EXPR)
1702     return false;
1703
1704   preinc = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1705   if (TREE_CODE (preinc) != SSA_NAME)
1706     return false;
1707
1708   phi = SSA_NAME_DEF_STMT (preinc);
1709   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
1710     return false;
1711
1712   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
1713     if (gimple_phi_arg_def (phi, i) == lhs)
1714       return true;
1715
1716   return false;
1717 }
1718
1719 /* CONST_AND_COPIES is a table which maps an SSA_NAME to the current
1720    known value for that SSA_NAME (or NULL if no value is known).
1721
1722    Propagate values from CONST_AND_COPIES into the PHI nodes of the
1723    successors of BB.  */
1724
1725 static void
1726 cprop_into_successor_phis (basic_block bb)
1727 {
1728   edge e;
1729   edge_iterator ei;
1730
1731   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1732     {
1733       int indx;
1734       gphi_iterator gsi;
1735
1736       /* If this is an abnormal edge, then we do not want to copy propagate
1737          into the PHI alternative associated with this edge.  */
1738       if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1739         continue;
1740
1741       gsi = gsi_start_phis (e->dest);
1742       if (gsi_end_p (gsi))
1743         continue;
1744
1745       /* We may have an equivalence associated with this edge.  While
1746          we can not propagate it into non-dominated blocks, we can
1747          propagate them into PHIs in non-dominated blocks.  */
1748
1749       /* Push the unwind marker so we can reset the const and copies
1750          table back to its original state after processing this edge.  */
1751       const_and_copies_stack.safe_push (NULL_TREE);
1752
1753       /* Extract and record any simple NAME = VALUE equivalences.
1754
1755          Don't bother with [01] = COND equivalences, they're not useful
1756          here.  */
1757       struct edge_info *edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
1758       if (edge_info)
1759         {
1760           tree lhs = edge_info->lhs;
1761           tree rhs = edge_info->rhs;
1762
1763           if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1764             record_const_or_copy (lhs, rhs);
1765         }
1766
1767       indx = e->dest_idx;
1768       for ( ; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1769         {
1770           tree new_val;
1771           use_operand_p orig_p;
1772           tree orig_val;
1773           gphi *phi = gsi.phi ();
1774
1775           /* The alternative may be associated with a constant, so verify
1776              it is an SSA_NAME before doing anything with it.  */
1777           orig_p = gimple_phi_arg_imm_use_ptr (phi, indx);
1778           orig_val = get_use_from_ptr (orig_p);
1779           if (TREE_CODE (orig_val) != SSA_NAME)
1780             continue;
1781
1782           /* If we have *ORIG_P in our constant/copy table, then replace
1783              ORIG_P with its value in our constant/copy table.  */
1784           new_val = SSA_NAME_VALUE (orig_val);
1785           if (new_val
1786               && new_val != orig_val
1787               && (TREE_CODE (new_val) == SSA_NAME
1788                   || is_gimple_min_invariant (new_val))
1789               && may_propagate_copy (orig_val, new_val))
1790             propagate_value (orig_p, new_val);
1791         }
1792
1793       restore_vars_to_original_value ();
1794     }
1795 }
1796
1797 /* We have finished optimizing BB, record any information implied by
1798    taking a specific outgoing edge from BB.  */
1799
1800 static void
1801 record_edge_info (basic_block bb)
1802 {
1803   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
1804   struct edge_info *edge_info;
1805
1806   if (! gsi_end_p (gsi))
1807     {
1808       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1809       location_t loc = gimple_location (stmt);
1810
1811       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
1812         {
1813           gswitch *switch_stmt = as_a <gswitch *> (stmt);
1814           tree index = gimple_switch_index (switch_stmt);
1815
1816           if (TREE_CODE (index) == SSA_NAME)
1817             {
1818               int i;
1819               int n_labels = gimple_switch_num_labels (switch_stmt);
1820               tree *info = XCNEWVEC (tree, last_basic_block_for_fn (cfun));
1821               edge e;
1822               edge_iterator ei;
1823
1824               for (i = 0; i < n_labels; i++)
1825                 {
1826                   tree label = gimple_switch_label (switch_stmt, i);
1827                   basic_block target_bb = label_to_block (CASE_LABEL (label));
1828                   if (CASE_HIGH (label)
1829                       || !CASE_LOW (label)
1830                       || info[target_bb->index])
1831                     info[target_bb->index] = error_mark_node;
1832                   else
1833                     info[target_bb->index] = label;
1834                 }
1835
1836               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1837                 {
1838                   basic_block target_bb = e->dest;
1839                   tree label = info[target_bb->index];
1840
1841                   if (label != NULL && label != error_mark_node)
1842                     {
1843                       tree x = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (index),
1844                                                  CASE_LOW (label));
1845                       edge_info = allocate_edge_info (e);
1846                       edge_info->lhs = index;
1847                       edge_info->rhs = x;
1848                     }
1849                 }
1850               free (info);
1851             }
1852         }
1853
1854       /* A COND_EXPR may create equivalences too.  */
1855       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
1856         {
1857           edge true_edge;
1858           edge false_edge;
1859
1860           tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
1861           tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
1862           enum tree_code code = gimple_cond_code (stmt);
1863
1864           extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
1865
1866           /* Special case comparing booleans against a constant as we
1867              know the value of OP0 on both arms of the branch.  i.e., we
1868              can record an equivalence for OP0 rather than COND.  */
1869           if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
1870               && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1871               && TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == BOOLEAN_TYPE
1872               && is_gimple_min_invariant (op1))
1873             {
1874               if (code == EQ_EXPR)
1875                 {
1876                   edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1877                   edge_info->lhs = op0;
1878                   edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1879                                     ? boolean_false_node
1880                                     : boolean_true_node);
1881
1882                   edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1883                   edge_info->lhs = op0;
1884                   edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1885                                     ? boolean_true_node
1886                                     : boolean_false_node);
1887                 }
1888               else
1889                 {
1890                   edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1891                   edge_info->lhs = op0;
1892                   edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1893                                     ? boolean_true_node
1894                                     : boolean_false_node);
1895
1896                   edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1897                   edge_info->lhs = op0;
1898                   edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
1899                                     ? boolean_false_node
1900                                     : boolean_true_node);
1901                 }
1902             }
1903           else if (is_gimple_min_invariant (op0)
1904                    && (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1905                        || is_gimple_min_invariant (op1)))
1906             {
1907               tree cond = build2 (code, boolean_type_node, op0, op1);
1908               tree inverted = invert_truthvalue_loc (loc, cond);
1909               bool can_infer_simple_equiv
1910                 = !(HONOR_SIGNED_ZEROS (op0)
1911                     && real_zerop (op0));
1912               struct edge_info *edge_info;
1913
1914               edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1915               record_conditions (edge_info, cond, inverted);
1916
1917               if (can_infer_simple_equiv && code == EQ_EXPR)
1918                 {
1919                   edge_info->lhs = op1;
1920                   edge_info->rhs = op0;
1921                 }
1922
1923               edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1924               record_conditions (edge_info, inverted, cond);
1925
1926               if (can_infer_simple_equiv && TREE_CODE (inverted) == EQ_EXPR)
1927                 {
1928                   edge_info->lhs = op1;
1929                   edge_info->rhs = op0;
1930                 }
1931             }
1932
1933           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1934                    && (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1935                        || is_gimple_min_invariant (op1)))
1936             {
1937               tree cond = build2 (code, boolean_type_node, op0, op1);
1938               tree inverted = invert_truthvalue_loc (loc, cond);
1939               bool can_infer_simple_equiv
1940                 = !(HONOR_SIGNED_ZEROS (op1)
1941                     && (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME || real_zerop (op1)));
1942               struct edge_info *edge_info;
1943
1944               edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
1945               record_conditions (edge_info, cond, inverted);
1946
1947               if (can_infer_simple_equiv && code == EQ_EXPR)
1948                 {
1949                   edge_info->lhs = op0;
1950                   edge_info->rhs = op1;
1951                 }
1952
1953               edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
1954               record_conditions (edge_info, inverted, cond);
1955
1956               if (can_infer_simple_equiv && TREE_CODE (inverted) == EQ_EXPR)
1957                 {
1958                   edge_info->lhs = op0;
1959                   edge_info->rhs = op1;
1960                 }
1961             }
1962         }
1963
1964       /* ??? TRUTH_NOT_EXPR can create an equivalence too.  */
1965     }
1966 }
1967
1968 void
1969 dom_opt_dom_walker::before_dom_children (basic_block bb)
1970 {
1971   gimple_stmt_iterator gsi;
1972
1973   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1974     fprintf (dump_file, "\n\nOptimizing block #%d\n\n", bb->index);
1975
1976   /* Push a marker on the stacks of local information so that we know how
1977      far to unwind when we finalize this block.  */
1978   avail_exprs_stack.safe_push
1979     (std::pair<expr_hash_elt_t, expr_hash_elt_t> (NULL, NULL));
1980   const_and_copies_stack.safe_push (NULL_TREE);
1981
1982   record_equivalences_from_incoming_edge (bb);
1983
1984   /* PHI nodes can create equivalences too.  */
1985   record_equivalences_from_phis (bb);
1986
1987   /* Create equivalences from redundant PHIs.  PHIs are only truly
1988      redundant when they exist in the same block, so push another
1989      marker and unwind right afterwards.  */
1990   avail_exprs_stack.safe_push
1991     (std::pair<expr_hash_elt_t, expr_hash_elt_t> (NULL, NULL));
1992   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1993     eliminate_redundant_computations (&gsi);
1994   remove_local_expressions_from_table ();
1995
1996   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1997     optimize_stmt (bb, gsi);
1998
1999   /* Now prepare to process dominated blocks.  */
2000   record_edge_info (bb);
2001   cprop_into_successor_phis (bb);
2002 }
2003
2004 /* We have finished processing the dominator children of BB, perform
2005    any finalization actions in preparation for leaving this node in
2006    the dominator tree.  */
2007
2008 void
2009 dom_opt_dom_walker::after_dom_children (basic_block bb)
2010 {
2011   gimple last;
2012
2013   /* If we have an outgoing edge to a block with multiple incoming and
2014      outgoing edges, then we may be able to thread the edge, i.e., we
2015      may be able to statically determine which of the outgoing edges
2016      will be traversed when the incoming edge from BB is traversed.  */
2017   if (single_succ_p (bb)
2018       && (single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
2019       && potentially_threadable_block (single_succ (bb)))
2020     {
2021       thread_across_edge (single_succ_edge (bb));
2022     }
2023   else if ((last = last_stmt (bb))
2024            && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
2025            && EDGE_COUNT (bb->succs) == 2
2026            && (EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
2027            && (EDGE_SUCC (bb, 1)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0)
2028     {
2029       edge true_edge, false_edge;
2030
2031       extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
2032
2033       /* Only try to thread the edge if it reaches a target block with
2034          more than one predecessor and more than one successor.  */
2035       if (potentially_threadable_block (true_edge->dest))
2036         thread_across_edge (true_edge);
2037
2038       /* Similarly for the ELSE arm.  */
2039       if (potentially_threadable_block (false_edge->dest))
2040         thread_across_edge (false_edge);
2041
2042     }
2043
2044   /* These remove expressions local to BB from the tables.  */
2045   remove_local_expressions_from_table ();
2046   restore_vars_to_original_value ();
2047 }
2048
2049 /* Search for redundant computations in STMT.  If any are found, then
2050    replace them with the variable holding the result of the computation.
2051
2052    If safe, record this expression into the available expression hash
2053    table.  */
2054
2055 static void
2056 eliminate_redundant_computations (gimple_stmt_iterator* gsi)
2057 {
2058   tree expr_type;
2059   tree cached_lhs;
2060   tree def;
2061   bool insert = true;
2062   bool assigns_var_p = false;
2063
2064   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2065
2066   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2067     def = gimple_phi_result (stmt);
2068   else
2069     def = gimple_get_lhs (stmt);
2070
2071   /* Certain expressions on the RHS can be optimized away, but can not
2072      themselves be entered into the hash tables.  */
2073   if (! def
2074       || TREE_CODE (def) != SSA_NAME
2075       || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (def)
2076       || gimple_vdef (stmt)
2077       /* Do not record equivalences for increments of ivs.  This would create
2078          overlapping live ranges for a very questionable gain.  */
2079       || simple_iv_increment_p (stmt))
2080     insert = false;
2081
2082   /* Check if the expression has been computed before.  */
2083   cached_lhs = lookup_avail_expr (stmt, insert);
2084
2085   opt_stats.num_exprs_considered++;
2086
2087   /* Get the type of the expression we are trying to optimize.  */
2088   if (is_gimple_assign (stmt))
2089     {
2090       expr_type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
2091       assigns_var_p = true;
2092     }
2093   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
2094     expr_type = boolean_type_node;
2095   else if (is_gimple_call (stmt))
2096     {
2097       gcc_assert (gimple_call_lhs (stmt));
2098       expr_type = TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt));
2099       assigns_var_p = true;
2100     }
2101   else if (gswitch *swtch_stmt = dyn_cast <gswitch *> (stmt))
2102     expr_type = TREE_TYPE (gimple_switch_index (swtch_stmt));
2103   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2104     /* We can't propagate into a phi, so the logic below doesn't apply.
2105        Instead record an equivalence between the cached LHS and the
2106        PHI result of this statement, provided they are in the same block.
2107        This should be sufficient to kill the redundant phi.  */
2108     {
2109       if (def && cached_lhs)
2110         record_const_or_copy (def, cached_lhs);
2111       return;
2112     }
2113   else
2114     gcc_unreachable ();
2115
2116   if (!cached_lhs)
2117     return;
2118
2119   /* It is safe to ignore types here since we have already done
2120      type checking in the hashing and equality routines.  In fact
2121      type checking here merely gets in the way of constant
2122      propagation.  Also, make sure that it is safe to propagate
2123      CACHED_LHS into the expression in STMT.  */
2124   if ((TREE_CODE (cached_lhs) != SSA_NAME
2125        && (assigns_var_p
2126            || useless_type_conversion_p (expr_type, TREE_TYPE (cached_lhs))))
2127       || may_propagate_copy_into_stmt (stmt, cached_lhs))
2128   {
2129       gcc_checking_assert (TREE_CODE (cached_lhs) == SSA_NAME
2130                            || is_gimple_min_invariant (cached_lhs));
2131
2132       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2133         {
2134           fprintf (dump_file, "  Replaced redundant expr '");
2135           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
2136           fprintf (dump_file, "' with '");
2137           print_generic_expr (dump_file, cached_lhs, dump_flags);
2138           fprintf (dump_file, "'\n");
2139         }
2140
2141       opt_stats.num_re++;
2142
2143       if (assigns_var_p
2144           && !useless_type_conversion_p (expr_type, TREE_TYPE (cached_lhs)))
2145         cached_lhs = fold_convert (expr_type, cached_lhs);
2146
2147       propagate_tree_value_into_stmt (gsi, cached_lhs);
2148
2149       /* Since it is always necessary to mark the result as modified,
2150          perhaps we should move this into propagate_tree_value_into_stmt
2151          itself.  */
2152       gimple_set_modified (gsi_stmt (*gsi), true);
2153   }
2154 }
2155
2156 /* STMT, a GIMPLE_ASSIGN, may create certain equivalences, in either
2157    the available expressions table or the const_and_copies table.
2158    Detect and record those equivalences.  */
2159 /* We handle only very simple copy equivalences here.  The heavy
2160    lifing is done by eliminate_redundant_computations.  */
2161
2162 static void
2163 record_equivalences_from_stmt (gimple stmt, int may_optimize_p)
2164 {
2165   tree lhs;
2166   enum tree_code lhs_code;
2167
2168   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
2169
2170   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2171   lhs_code = TREE_CODE (lhs);
2172
2173   if (lhs_code == SSA_NAME
2174       && gimple_assign_single_p (stmt))
2175     {
2176       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2177
2178       /* If the RHS of the assignment is a constant or another variable that
2179          may be propagated, register it in the CONST_AND_COPIES table.  We
2180          do not need to record unwind data for this, since this is a true
2181          assignment and not an equivalence inferred from a comparison.  All
2182          uses of this ssa name are dominated by this assignment, so unwinding
2183          just costs time and space.  */
2184       if (may_optimize_p
2185           && (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
2186               || is_gimple_min_invariant (rhs)))
2187       {
2188         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2189           {
2190             fprintf (dump_file, "==== ASGN ");
2191             print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
2192             fprintf (dump_file, " = ");
2193             print_generic_expr (dump_file, rhs, 0);
2194             fprintf (dump_file, "\n");
2195           }
2196
2197         set_ssa_name_value (lhs, rhs);
2198       }
2199     }
2200
2201   /* Make sure we can propagate &x + CST.  */
2202   if (lhs_code == SSA_NAME
2203       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == POINTER_PLUS_EXPR
2204       && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ADDR_EXPR
2205       && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) == INTEGER_CST)
2206     {
2207       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2208       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2209       tree new_rhs
2210         = build_fold_addr_expr (fold_build2 (MEM_REF,
2211                                              TREE_TYPE (TREE_TYPE (op0)),
2212                                              unshare_expr (op0),
2213                                              fold_convert (ptr_type_node,
2214                                                            op1)));
2215       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2216         {
2217           fprintf (dump_file, "==== ASGN ");
2218           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
2219           fprintf (dump_file, " = ");
2220           print_generic_expr (dump_file, new_rhs, 0);
2221           fprintf (dump_file, "\n");
2222         }
2223
2224       set_ssa_name_value (lhs, new_rhs);
2225     }
2226
2227   /* A memory store, even an aliased store, creates a useful
2228      equivalence.  By exchanging the LHS and RHS, creating suitable
2229      vops and recording the result in the available expression table,
2230      we may be able to expose more redundant loads.  */
2231   if (!gimple_has_volatile_ops (stmt)
2232       && gimple_references_memory_p (stmt)
2233       && gimple_assign_single_p (stmt)
2234       && (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
2235           || is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
2236       && !is_gimple_reg (lhs))
2237     {
2238       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2239       gassign *new_stmt;
2240
2241       /* Build a new statement with the RHS and LHS exchanged.  */
2242       if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
2243         {
2244           /* NOTE tuples.  The call to gimple_build_assign below replaced
2245              a call to build_gimple_modify_stmt, which did not set the
2246              SSA_NAME_DEF_STMT on the LHS of the assignment.  Doing so
2247              may cause an SSA validation failure, as the LHS may be a
2248              default-initialized name and should have no definition.  I'm
2249              a bit dubious of this, as the artificial statement that we
2250              generate here may in fact be ill-formed, but it is simply
2251              used as an internal device in this pass, and never becomes
2252              part of the CFG.  */
2253           gimple defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
2254           new_stmt = gimple_build_assign (rhs, lhs);
2255           SSA_NAME_DEF_STMT (rhs) = defstmt;
2256         }
2257       else
2258         new_stmt = gimple_build_assign (rhs, lhs);
2259
2260       gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
2261
2262       /* Finally enter the statement into the available expression
2263          table.  */
2264       lookup_avail_expr (new_stmt, true);
2265     }
2266 }
2267
2268 /* Replace *OP_P in STMT with any known equivalent value for *OP_P from
2269    CONST_AND_COPIES.  */
2270
2271 static void
2272 cprop_operand (gimple stmt, use_operand_p op_p)
2273 {
2274   tree val;
2275   tree op = USE_FROM_PTR (op_p);
2276
2277   /* If the operand has a known constant value or it is known to be a
2278      copy of some other variable, use the value or copy stored in
2279      CONST_AND_COPIES.  */
2280   val = SSA_NAME_VALUE (op);
2281   if (val && val != op)
2282     {
2283       /* Do not replace hard register operands in asm statements.  */
2284       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM
2285           && !may_propagate_copy_into_asm (op))
2286         return;
2287
2288       /* Certain operands are not allowed to be copy propagated due
2289          to their interaction with exception handling and some GCC
2290          extensions.  */
2291       if (!may_propagate_copy (op, val))
2292         return;
2293
2294       /* Do not propagate copies into simple IV increment statements.
2295          See PR23821 for how this can disturb IV analysis.  */
2296       if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2297           && simple_iv_increment_p (stmt))
2298         return;
2299
2300       /* Dump details.  */
2301       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2302         {
2303           fprintf (dump_file, "  Replaced '");
2304           print_generic_expr (dump_file, op, dump_flags);
2305           fprintf (dump_file, "' with %s '",
2306                    (TREE_CODE (val) != SSA_NAME ? "constant" : "variable"));
2307           print_generic_expr (dump_file, val, dump_flags);
2308           fprintf (dump_file, "'\n");
2309         }
2310
2311       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
2312         opt_stats.num_const_prop++;
2313       else
2314         opt_stats.num_copy_prop++;
2315
2316       propagate_value (op_p, val);
2317
2318       /* And note that we modified this statement.  This is now
2319          safe, even if we changed virtual operands since we will
2320          rescan the statement and rewrite its operands again.  */
2321       gimple_set_modified (stmt, true);
2322     }
2323 }
2324
2325 /* CONST_AND_COPIES is a table which maps an SSA_NAME to the current
2326    known value for that SSA_NAME (or NULL if no value is known).
2327
2328    Propagate values from CONST_AND_COPIES into the uses, vuses and
2329    vdef_ops of STMT.  */
2330
2331 static void
2332 cprop_into_stmt (gimple stmt)
2333 {
2334   use_operand_p op_p;
2335   ssa_op_iter iter;
2336
2337   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (op_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
2338     cprop_operand (stmt, op_p);
2339 }
2340
2341 /* Optimize the statement pointed to by iterator SI.
2342
2343    We try to perform some simplistic global redundancy elimination and
2344    constant propagation:
2345
2346    1- To detect global redundancy, we keep track of expressions that have
2347       been computed in this block and its dominators.  If we find that the
2348       same expression is computed more than once, we eliminate repeated
2349       computations by using the target of the first one.
2350
2351    2- Constant values and copy assignments.  This is used to do very
2352       simplistic constant and copy propagation.  When a constant or copy
2353       assignment is found, we map the value on the RHS of the assignment to
2354       the variable in the LHS in the CONST_AND_COPIES table.  */
2355
2356 static void
2357 optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si)
2358 {
2359   gimple stmt, old_stmt;
2360   bool may_optimize_p;
2361   bool modified_p = false;
2362
2363   old_stmt = stmt = gsi_stmt (si);
2364
2365   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2366     {
2367       fprintf (dump_file, "Optimizing statement ");
2368       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
2369     }
2370
2371   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
2372     canonicalize_comparison (as_a <gcond *> (stmt));
2373
2374   update_stmt_if_modified (stmt);
2375   opt_stats.num_stmts++;
2376
2377   /* Const/copy propagate into USES, VUSES and the RHS of VDEFs.  */
2378   cprop_into_stmt (stmt);
2379
2380   /* If the statement has been modified with constant replacements,
2381      fold its RHS before checking for redundant computations.  */
2382   if (gimple_modified_p (stmt))
2383     {
2384       tree rhs = NULL;
2385
2386       /* Try to fold the statement making sure that STMT is kept
2387          up to date.  */
2388       if (fold_stmt (&si))
2389         {
2390           stmt = gsi_stmt (si);
2391           gimple_set_modified (stmt, true);
2392
2393           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2394             {
2395               fprintf (dump_file, "  Folded to: ");
2396               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
2397             }
2398         }
2399
2400       /* We only need to consider cases that can yield a gimple operand.  */
2401       if (gimple_assign_single_p (stmt))
2402         rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2403       else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_GOTO)
2404         rhs = gimple_goto_dest (stmt);
2405       else if (gswitch *swtch_stmt = dyn_cast <gswitch *> (stmt))
2406         /* This should never be an ADDR_EXPR.  */
2407         rhs = gimple_switch_index (swtch_stmt);
2408
2409       if (rhs && TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
2410         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
2411
2412       /* Indicate that maybe_clean_or_replace_eh_stmt needs to be called,
2413          even if fold_stmt updated the stmt already and thus cleared
2414          gimple_modified_p flag on it.  */
2415       modified_p = true;
2416     }
2417
2418   /* Check for redundant computations.  Do this optimization only
2419      for assignments that have no volatile ops and conditionals.  */
2420   may_optimize_p = (!gimple_has_side_effects (stmt)
2421                     && (is_gimple_assign (stmt)
2422                         || (is_gimple_call (stmt)
2423                             && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE)
2424                         || gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
2425                         || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH));
2426
2427   if (may_optimize_p)
2428     {
2429       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_CALL)
2430         {
2431           /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2432              folded to integer_one_node by now, it's fairly
2433              certain that the value simply isn't constant.  */
2434           tree callee = gimple_call_fndecl (stmt);
2435           if (callee
2436               && DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_NORMAL
2437               && DECL_FUNCTION_CODE (callee) == BUILT_IN_CONSTANT_P)
2438             {
2439               propagate_tree_value_into_stmt (&si, integer_zero_node);
2440               stmt = gsi_stmt (si);
2441             }
2442         }
2443
2444       update_stmt_if_modified (stmt);
2445       eliminate_redundant_computations (&si);
2446       stmt = gsi_stmt (si);
2447
2448       /* Perform simple redundant store elimination.  */
2449       if (gimple_assign_single_p (stmt)
2450           && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
2451         {
2452           tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2453           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2454           tree cached_lhs;
2455           gassign *new_stmt;
2456           if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
2457             {
2458               tree tem = SSA_NAME_VALUE (rhs);
2459               if (tem)
2460                 rhs = tem;
2461             }
2462           /* Build a new statement with the RHS and LHS exchanged.  */
2463           if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
2464             {
2465               gimple defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
2466               new_stmt = gimple_build_assign (rhs, lhs);
2467               SSA_NAME_DEF_STMT (rhs) = defstmt;
2468             }
2469           else
2470             new_stmt = gimple_build_assign (rhs, lhs);
2471           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
2472           cached_lhs = lookup_avail_expr (new_stmt, false);
2473           if (cached_lhs
2474               && rhs == cached_lhs)
2475             {
2476               basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2477               unlink_stmt_vdef (stmt);
2478               if (gsi_remove (&si, true))
2479                 {
2480                   bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb->index);
2481                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2482                     fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
2483                 }
2484               release_defs (stmt);
2485               return;
2486             }
2487         }
2488     }
2489
2490   /* Record any additional equivalences created by this statement.  */
2491   if (is_gimple_assign (stmt))
2492     record_equivalences_from_stmt (stmt, may_optimize_p);
2493
2494   /* If STMT is a COND_EXPR and it was modified, then we may know
2495      where it goes.  If that is the case, then mark the CFG as altered.
2496
2497      This will cause us to later call remove_unreachable_blocks and
2498      cleanup_tree_cfg when it is safe to do so.  It is not safe to
2499      clean things up here since removal of edges and such can trigger
2500      the removal of PHI nodes, which in turn can release SSA_NAMEs to
2501      the manager.
2502
2503      That's all fine and good, except that once SSA_NAMEs are released
2504      to the manager, we must not call create_ssa_name until all references
2505      to released SSA_NAMEs have been eliminated.
2506
2507      All references to the deleted SSA_NAMEs can not be eliminated until
2508      we remove unreachable blocks.
2509
2510      We can not remove unreachable blocks until after we have completed
2511      any queued jump threading.
2512
2513      We can not complete any queued jump threads until we have taken
2514      appropriate variables out of SSA form.  Taking variables out of
2515      SSA form can call create_ssa_name and thus we lose.
2516
2517      Ultimately I suspect we're going to need to change the interface
2518      into the SSA_NAME manager.  */
2519   if (gimple_modified_p (stmt) || modified_p)
2520     {
2521       tree val = NULL;
2522
2523       update_stmt_if_modified (stmt);
2524
2525       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
2526         val = fold_binary_loc (gimple_location (stmt),
2527                            gimple_cond_code (stmt), boolean_type_node,
2528                            gimple_cond_lhs (stmt),  gimple_cond_rhs (stmt));
2529       else if (gswitch *swtch_stmt = dyn_cast <gswitch *> (stmt))
2530         val = gimple_switch_index (swtch_stmt);
2531
2532       if (val && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && find_taken_edge (bb, val))
2533         cfg_altered = true;
2534
2535       /* If we simplified a statement in such a way as to be shown that it
2536          cannot trap, update the eh information and the cfg to match.  */
2537       if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
2538         {
2539           bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb->index);
2540           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2541             fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
2542         }
2543     }
2544 }
2545
2546 /* Helper for walk_non_aliased_vuses.  Determine if we arrived at
2547    the desired memory state.  */
2548
2549 static void *
2550 vuse_eq (ao_ref *, tree vuse1, unsigned int cnt, void *data)
2551 {
2552   tree vuse2 = (tree) data;
2553   if (vuse1 == vuse2)
2554     return data;
2555
2556   /* This bounds the stmt walks we perform on reference lookups
2557      to O(1) instead of O(N) where N is the number of dominating
2558      stores leading to a candidate.  We re-use the SCCVN param
2559      for this as it is basically the same complexity.  */
2560   if (cnt > (unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_SCCVN_MAX_ALIAS_QUERIES_PER_ACCESS))
2561     return (void *)-1;
2562
2563   return NULL;
2564 }
2565
2566 /* Search for an existing instance of STMT in the AVAIL_EXPRS table.
2567    If found, return its LHS. Otherwise insert STMT in the table and
2568    return NULL_TREE.
2569
2570    Also, when an expression is first inserted in the  table, it is also
2571    is also added to AVAIL_EXPRS_STACK, so that it can be removed when
2572    we finish processing this block and its children.  */
2573
2574 static tree
2575 lookup_avail_expr (gimple stmt, bool insert)
2576 {
2577   expr_hash_elt **slot;
2578   tree lhs;
2579   tree temp;
2580   struct expr_hash_elt element;
2581
2582   /* Get LHS of phi, assignment, or call; else NULL_TREE.  */
2583   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2584     lhs = gimple_phi_result (stmt);
2585   else
2586     lhs = gimple_get_lhs (stmt);
2587
2588   initialize_hash_element (stmt, lhs, &element);
2589
2590   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2591     {
2592       fprintf (dump_file, "LKUP ");
2593       print_expr_hash_elt (dump_file, &element);
2594     }
2595
2596   /* Don't bother remembering constant assignments and copy operations.
2597      Constants and copy operations are handled by the constant/copy propagator
2598      in optimize_stmt.  */
2599   if (element.expr.kind == EXPR_SINGLE
2600       && (TREE_CODE (element.expr.ops.single.rhs) == SSA_NAME
2601           || is_gimple_min_invariant (element.expr.ops.single.rhs)))
2602     return NULL_TREE;
2603
2604   /* Finally try to find the expression in the main expression hash table.  */
2605   slot = avail_exprs->find_slot (&element, (insert ? INSERT : NO_INSERT));
2606   if (slot == NULL)
2607     {
2608       free_expr_hash_elt_contents (&element);
2609       return NULL_TREE;
2610     }
2611   else if (*slot == NULL)
2612     {
2613       struct expr_hash_elt *element2 = XNEW (struct expr_hash_elt);
2614       *element2 = element;
2615       element2->stamp = element2;
2616       *slot = element2;
2617
2618       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2619         {
2620           fprintf (dump_file, "2>>> ");
2621           print_expr_hash_elt (dump_file, element2);
2622         }
2623
2624       avail_exprs_stack.safe_push
2625         (std::pair<expr_hash_elt_t, expr_hash_elt_t> (element2, NULL));
2626       return NULL_TREE;
2627     }
2628
2629   /* If we found a redundant memory operation do an alias walk to
2630      check if we can re-use it.  */
2631   if (gimple_vuse (stmt) != (*slot)->vop)
2632     {
2633       tree vuse1 = (*slot)->vop;
2634       tree vuse2 = gimple_vuse (stmt);
2635       /* If we have a load of a register and a candidate in the
2636          hash with vuse1 then try to reach its stmt by walking
2637          up the virtual use-def chain using walk_non_aliased_vuses.
2638          But don't do this when removing expressions from the hash.  */
2639       ao_ref ref;
2640       if (!(vuse1 && vuse2
2641             && gimple_assign_single_p (stmt)
2642             && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) == SSA_NAME
2643             && (ao_ref_init (&ref, gimple_assign_rhs1 (stmt)), true)
2644             && walk_non_aliased_vuses (&ref, vuse2,
2645                                        vuse_eq, NULL, NULL, vuse1) != NULL))
2646         {
2647           struct expr_hash_elt *element2 = XNEW (struct expr_hash_elt);
2648           *element2 = element;
2649           element2->stamp = element2;
2650
2651           /* Insert the expr into the hash by replacing the current
2652              entry and recording the value to restore in the
2653              aval_exprs_stack.  */
2654           avail_exprs_stack.safe_push (std::make_pair (element2, *slot));
2655           *slot = element2;
2656           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2657             {
2658               fprintf (dump_file, "2>>> ");
2659               print_expr_hash_elt (dump_file, *slot);
2660             }
2661           return NULL_TREE;
2662         }
2663     }
2664
2665   free_expr_hash_elt_contents (&element);
2666
2667   /* Extract the LHS of the assignment so that it can be used as the current
2668      definition of another variable.  */
2669   lhs = (*slot)->lhs;
2670
2671   /* See if the LHS appears in the CONST_AND_COPIES table.  If it does, then
2672      use the value from the const_and_copies table.  */
2673   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2674     {
2675       temp = SSA_NAME_VALUE (lhs);
2676       if (temp)
2677         lhs = temp;
2678     }
2679
2680   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2681     {
2682       fprintf (dump_file, "FIND: ");
2683       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
2684       fprintf (dump_file, "\n");
2685     }
2686
2687   return lhs;
2688 }
2689
2690 /* Hashing and equality functions for AVAIL_EXPRS.  We compute a value number
2691    for expressions using the code of the expression and the SSA numbers of
2692    its operands.  */
2693
2694 static hashval_t
2695 avail_expr_hash (const void *p)
2696 {
2697   const struct hashable_expr *expr = &((const struct expr_hash_elt *)p)->expr;
2698   inchash::hash hstate;
2699
2700   inchash::add_hashable_expr (expr, hstate);
2701
2702   return hstate.end ();
2703 }
2704
2705 /* PHI-ONLY copy and constant propagation.  This pass is meant to clean
2706    up degenerate PHIs created by or exposed by jump threading.  */
2707
2708 /* Given a statement STMT, which is either a PHI node or an assignment,
2709    remove it from the IL.  */
2710
2711 static void
2712 remove_stmt_or_phi (gimple stmt)
2713 {
2714   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
2715
2716   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2717     remove_phi_node (&gsi, true);
2718   else
2719     {
2720       gsi_remove (&gsi, true);
2721       release_defs (stmt);
2722     }
2723 }
2724
2725 /* Given a statement STMT, which is either a PHI node or an assignment,
2726    return the "rhs" of the node, in the case of a non-degenerate
2727    phi, NULL is returned.  */
2728
2729 static tree
2730 get_rhs_or_phi_arg (gimple stmt)
2731 {
2732   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2733     return degenerate_phi_result (as_a <gphi *> (stmt));
2734   else if (gimple_assign_single_p (stmt))
2735     return gimple_assign_rhs1 (stmt);
2736   else
2737     gcc_unreachable ();
2738 }
2739
2740
2741 /* Given a statement STMT, which is either a PHI node or an assignment,
2742    return the "lhs" of the node.  */
2743
2744 static tree
2745 get_lhs_or_phi_result (gimple stmt)
2746 {
2747   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2748     return gimple_phi_result (stmt);
2749   else if (is_gimple_assign (stmt))
2750     return gimple_assign_lhs (stmt);
2751   else
2752     gcc_unreachable ();
2753 }
2754
2755 /* Propagate RHS into all uses of LHS (when possible).
2756
2757    RHS and LHS are derived from STMT, which is passed in solely so
2758    that we can remove it if propagation is successful.
2759
2760    When propagating into a PHI node or into a statement which turns
2761    into a trivial copy or constant initialization, set the
2762    appropriate bit in INTERESTING_NAMEs so that we will visit those
2763    nodes as well in an effort to pick up secondary optimization
2764    opportunities.  */
2765
2766 static void
2767 propagate_rhs_into_lhs (gimple stmt, tree lhs, tree rhs, bitmap interesting_names)
2768 {
2769   /* First verify that propagation is valid.  */
2770   if (may_propagate_copy (lhs, rhs))
2771     {
2772       use_operand_p use_p;
2773       imm_use_iterator iter;
2774       gimple use_stmt;
2775       bool all = true;
2776
2777       /* Dump details.  */
2778       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2779         {
2780           fprintf (dump_file, "  Replacing '");
2781           print_generic_expr (dump_file, lhs, dump_flags);
2782           fprintf (dump_file, "' with %s '",
2783                    (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME ? "constant" : "variable"));
2784                    print_generic_expr (dump_file, rhs, dump_flags);
2785           fprintf (dump_file, "'\n");
2786         }
2787
2788       /* Walk over every use of LHS and try to replace the use with RHS.
2789          At this point the only reason why such a propagation would not
2790          be successful would be if the use occurs in an ASM_EXPR.  */
2791       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, lhs)
2792         {
2793           /* Leave debug stmts alone.  If we succeed in propagating
2794              all non-debug uses, we'll drop the DEF, and propagation
2795              into debug stmts will occur then.  */
2796           if (gimple_debug_bind_p (use_stmt))
2797             continue;
2798
2799           /* It's not always safe to propagate into an ASM_EXPR.  */
2800           if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_ASM
2801               && ! may_propagate_copy_into_asm (lhs))
2802             {
2803               all = false;
2804               continue;
2805             }
2806
2807           /* It's not ok to propagate into the definition stmt of RHS.
2808                 <bb 9>:
2809                   # prephitmp.12_36 = PHI <g_67.1_6(9)>
2810                   g_67.1_6 = prephitmp.12_36;
2811                   goto <bb 9>;
2812              While this is strictly all dead code we do not want to
2813              deal with this here.  */
2814           if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
2815               && SSA_NAME_DEF_STMT (rhs) == use_stmt)
2816             {
2817               all = false;
2818               continue;
2819             }
2820
2821           /* Dump details.  */
2822           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2823             {
2824               fprintf (dump_file, "    Original statement:");
2825               print_gimple_stmt (dump_file, use_stmt, 0, dump_flags);
2826             }
2827
2828           /* Propagate the RHS into this use of the LHS.  */
2829           FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
2830             propagate_value (use_p, rhs);
2831
2832           /* Special cases to avoid useless calls into the folding
2833              routines, operand scanning, etc.
2834
2835              Propagation into a PHI may cause the PHI to become
2836              a degenerate, so mark the PHI as interesting.  No other
2837              actions are necessary.  */
2838           if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_PHI)
2839             {
2840               tree result;
2841
2842               /* Dump details.  */
2843               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2844                 {
2845                   fprintf (dump_file, "    Updated statement:");
2846                   print_gimple_stmt (dump_file, use_stmt, 0, dump_flags);
2847                 }
2848
2849               result = get_lhs_or_phi_result (use_stmt);
2850               bitmap_set_bit (interesting_names, SSA_NAME_VERSION (result));
2851               continue;
2852             }
2853
2854           /* From this point onward we are propagating into a
2855              real statement.  Folding may (or may not) be possible,
2856              we may expose new operands, expose dead EH edges,
2857              etc.  */
2858           /* NOTE tuples. In the tuples world, fold_stmt_inplace
2859              cannot fold a call that simplifies to a constant,
2860              because the GIMPLE_CALL must be replaced by a
2861              GIMPLE_ASSIGN, and there is no way to effect such a
2862              transformation in-place.  We might want to consider
2863              using the more general fold_stmt here.  */
2864             {
2865               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
2866               fold_stmt_inplace (&gsi);
2867             }
2868
2869           /* Sometimes propagation can expose new operands to the
2870              renamer.  */
2871           update_stmt (use_stmt);
2872
2873           /* Dump details.  */
2874           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2875             {
2876               fprintf (dump_file, "    Updated statement:");
2877               print_gimple_stmt (dump_file, use_stmt, 0, dump_flags);
2878             }
2879
2880           /* If we replaced a variable index with a constant, then
2881              we would need to update the invariant flag for ADDR_EXPRs.  */
2882           if (gimple_assign_single_p (use_stmt)
2883               && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (use_stmt)) == ADDR_EXPR)
2884             recompute_tree_invariant_for_addr_expr
2885                 (gimple_assign_rhs1 (use_stmt));
2886
2887           /* If we cleaned up EH information from the statement,
2888              mark its containing block as needing EH cleanups.  */
2889           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (use_stmt, use_stmt))
2890             {
2891               bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, gimple_bb (use_stmt)->index);
2892               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2893                 fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
2894             }
2895
2896           /* Propagation may expose new trivial copy/constant propagation
2897              opportunities.  */
2898           if (gimple_assign_single_p (use_stmt)
2899               && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (use_stmt)) == SSA_NAME
2900               && (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (use_stmt)) == SSA_NAME
2901                   || is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (use_stmt))))
2902             {
2903               tree result = get_lhs_or_phi_result (use_stmt);
2904               bitmap_set_bit (interesting_names, SSA_NAME_VERSION (result));
2905             }
2906
2907           /* Propagation into these nodes may make certain edges in
2908              the CFG unexecutable.  We want to identify them as PHI nodes
2909              at the destination of those unexecutable edges may become
2910              degenerates.  */
2911           else if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_COND
2912                    || gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_SWITCH
2913                    || gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_GOTO)
2914             {
2915               tree val;
2916
2917               if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_COND)
2918                 val = fold_binary_loc (gimple_location (use_stmt),
2919                                    gimple_cond_code (use_stmt),
2920                                    boolean_type_node,
2921                                    gimple_cond_lhs (use_stmt),
2922                                    gimple_cond_rhs (use_stmt));
2923               else if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_SWITCH)
2924                 val = gimple_switch_index (as_a <gswitch *> (use_stmt));
2925               else
2926                 val = gimple_goto_dest  (use_stmt);
2927
2928               if (val && is_gimple_min_invariant (val))
2929                 {
2930                   basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
2931                   edge te = find_taken_edge (bb, val);
2932                   edge_iterator ei;
2933                   edge e;
2934                   gimple_stmt_iterator gsi;
2935                   gphi_iterator psi;
2936
2937                   /* Remove all outgoing edges except TE.  */
2938                   for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei));)
2939                     {
2940                       if (e != te)
2941                         {
2942                           /* Mark all the PHI nodes at the destination of
2943                              the unexecutable edge as interesting.  */
2944                           for (psi = gsi_start_phis (e->dest);
2945                                !gsi_end_p (psi);
2946                                gsi_next (&psi))
2947                             {
2948                               gphi *phi = psi.phi ();
2949
2950                               tree result = gimple_phi_result (phi);
2951                               int version = SSA_NAME_VERSION (result);
2952
2953                               bitmap_set_bit (interesting_names, version);
2954                             }
2955
2956                           te->probability += e->probability;
2957
2958                           te->count += e->count;
2959                           remove_edge (e);
2960                           cfg_altered = true;
2961                         }
2962                       else
2963                         ei_next (&ei);
2964                     }
2965
2966                   gsi = gsi_last_bb (gimple_bb (use_stmt));
2967                   gsi_remove (&gsi, true);
2968
2969                   /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
2970                   te->flags &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE);
2971                   te->flags &= ~EDGE_ABNORMAL;
2972                   te->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2973                   if (te->probability > REG_BR_PROB_BASE)
2974                     te->probability = REG_BR_PROB_BASE;
2975                 }
2976             }
2977         }
2978
2979       /* Ensure there is nothing else to do. */
2980       gcc_assert (!all || has_zero_uses (lhs));
2981
2982       /* If we were able to propagate away all uses of LHS, then
2983          we can remove STMT.  */
2984       if (all)
2985         remove_stmt_or_phi (stmt);
2986     }
2987 }
2988
2989 /* STMT is either a PHI node (potentially a degenerate PHI node) or
2990    a statement that is a trivial copy or constant initialization.
2991
2992    Attempt to eliminate T by propagating its RHS into all uses of
2993    its LHS.  This may in turn set new bits in INTERESTING_NAMES
2994    for nodes we want to revisit later.
2995
2996    All exit paths should clear INTERESTING_NAMES for the result
2997    of STMT.  */
2998
2999 static void
3000 eliminate_const_or_copy (gimple stmt, bitmap interesting_names)
3001 {
3002   tree lhs = get_lhs_or_phi_result (stmt);
3003   tree rhs;
3004   int version = SSA_NAME_VERSION (lhs);
3005
3006   /* If the LHS of this statement or PHI has no uses, then we can
3007      just eliminate it.  This can occur if, for example, the PHI
3008      was created by block duplication due to threading and its only
3009      use was in the conditional at the end of the block which was
3010      deleted.  */
3011   if (has_zero_uses (lhs))
3012     {
3013       bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
3014       remove_stmt_or_phi (stmt);
3015       return;
3016     }
3017
3018   /* Get the RHS of the assignment or PHI node if the PHI is a
3019      degenerate.  */
3020   rhs = get_rhs_or_phi_arg (stmt);
3021   if (!rhs)
3022     {
3023       bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
3024       return;
3025     }
3026
3027   if (!virtual_operand_p (lhs))
3028     propagate_rhs_into_lhs (stmt, lhs, rhs, interesting_names);
3029   else
3030     {
3031       gimple use_stmt;
3032       imm_use_iterator iter;
3033       use_operand_p use_p;
3034       /* For virtual operands we have to propagate into all uses as
3035          otherwise we will create overlapping life-ranges.  */
3036       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, lhs)
3037         FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
3038           SET_USE (use_p, rhs);
3039       if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs))
3040         SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs) = 1;
3041       remove_stmt_or_phi (stmt);
3042     }
3043
3044   /* Note that STMT may well have been deleted by now, so do
3045      not access it, instead use the saved version # to clear
3046      T's entry in the worklist.  */
3047   bitmap_clear_bit (interesting_names, version);
3048 }
3049
3050 /* The first phase in degenerate PHI elimination.
3051
3052    Eliminate the degenerate PHIs in BB, then recurse on the
3053    dominator children of BB.  */
3054
3055 static void
3056 eliminate_degenerate_phis_1 (basic_block bb, bitmap interesting_names)
3057 {
3058   gphi_iterator gsi;
3059   basic_block son;
3060
3061   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3062     {
3063       gphi *phi = gsi.phi ();
3064
3065       eliminate_const_or_copy (phi, interesting_names);
3066     }
3067
3068   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
3069   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
3070        son;
3071        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3072     eliminate_degenerate_phis_1 (son, interesting_names);
3073 }
3074
3075
3076 /* A very simple pass to eliminate degenerate PHI nodes from the
3077    IL.  This is meant to be fast enough to be able to be run several
3078    times in the optimization pipeline.
3079
3080    Certain optimizations, particularly those which duplicate blocks
3081    or remove edges from the CFG can create or expose PHIs which are
3082    trivial copies or constant initializations.
3083
3084    While we could pick up these optimizations in DOM or with the
3085    combination of copy-prop and CCP, those solutions are far too
3086    heavy-weight for our needs.
3087
3088    This implementation has two phases so that we can efficiently
3089    eliminate the first order degenerate PHIs and second order
3090    degenerate PHIs.
3091
3092    The first phase performs a dominator walk to identify and eliminate
3093    the vast majority of the degenerate PHIs.  When a degenerate PHI
3094    is identified and eliminated any affected statements or PHIs
3095    are put on a worklist.
3096
3097    The second phase eliminates degenerate PHIs and trivial copies
3098    or constant initializations using the worklist.  This is how we
3099    pick up the secondary optimization opportunities with minimal
3100    cost.  */
3101
3102 namespace {
3103
3104 const pass_data pass_data_phi_only_cprop =
3105 {
3106   GIMPLE_PASS, /* type */
3107   "phicprop", /* name */
3108   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3109   TV_TREE_PHI_CPROP, /* tv_id */
3110   ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
3111   0, /* properties_provided */
3112   0, /* properties_destroyed */
3113   0, /* todo_flags_start */
3114   ( TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa ), /* todo_flags_finish */
3115 };
3116
3117 class pass_phi_only_cprop : public gimple_opt_pass
3118 {
3119 public:
3120   pass_phi_only_cprop (gcc::context *ctxt)
3121     : gimple_opt_pass (pass_data_phi_only_cprop, ctxt)
3122   {}
3123
3124   /* opt_pass methods: */
3125   opt_pass * clone () { return new pass_phi_only_cprop (m_ctxt); }
3126   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_dom != 0; }
3127   virtual unsigned int execute (function *);
3128
3129 }; // class pass_phi_only_cprop
3130
3131 unsigned int
3132 pass_phi_only_cprop::execute (function *fun)
3133 {
3134   bitmap interesting_names;
3135   bitmap interesting_names1;
3136
3137   /* Bitmap of blocks which need EH information updated.  We can not
3138      update it on-the-fly as doing so invalidates the dominator tree.  */
3139   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
3140
3141   /* INTERESTING_NAMES is effectively our worklist, indexed by
3142      SSA_NAME_VERSION.
3143
3144      A set bit indicates that the statement or PHI node which
3145      defines the SSA_NAME should be (re)examined to determine if
3146      it has become a degenerate PHI or trivial const/copy propagation
3147      opportunity.
3148
3149      Experiments have show we generally get better compilation
3150      time behavior with bitmaps rather than sbitmaps.  */
3151   interesting_names = BITMAP_ALLOC (NULL);
3152   interesting_names1 = BITMAP_ALLOC (NULL);
3153
3154   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3155   cfg_altered = false;
3156
3157   /* First phase.  Eliminate degenerate PHIs via a dominator
3158      walk of the CFG.
3159
3160      Experiments have indicated that we generally get better
3161      compile-time behavior by visiting blocks in the first
3162      phase in dominator order.  Presumably this is because walking
3163      in dominator order leaves fewer PHIs for later examination
3164      by the worklist phase.  */
3165   eliminate_degenerate_phis_1 (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (fun),
3166                                interesting_names);
3167
3168   /* Second phase.  Eliminate second order degenerate PHIs as well
3169      as trivial copies or constant initializations identified by
3170      the first phase or this phase.  Basically we keep iterating
3171      until our set of INTERESTING_NAMEs is empty.   */
3172   while (!bitmap_empty_p (interesting_names))
3173     {
3174       unsigned int i;
3175       bitmap_iterator bi;
3176
3177       /* EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP does not like its bitmap
3178          changed during the loop.  Copy it to another bitmap and
3179          use that.  */
3180       bitmap_copy (interesting_names1, interesting_names);
3181
3182       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (interesting_names1, 0, i, bi)
3183         {
3184           tree name = ssa_name (i);
3185
3186           /* Ignore SSA_NAMEs that have been released because
3187              their defining statement was deleted (unreachable).  */
3188           if (name)
3189             eliminate_const_or_copy (SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i)),
3190                                      interesting_names);
3191         }
3192     }
3193
3194   if (cfg_altered)
3195     {
3196       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3197       /* If we changed the CFG schedule loops for fixup by cfgcleanup.  */
3198       loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
3199     }
3200
3201   /* Propagation of const and copies may make some EH edges dead.  Purge
3202      such edges from the CFG as needed.  */
3203   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
3204     {
3205       gimple_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
3206       BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
3207     }
3208
3209   BITMAP_FREE (interesting_names);
3210   BITMAP_FREE (interesting_names1);
3211   return 0;
3212 }
3213
3214 } // anon namespace
3215
3216 gimple_opt_pass *
3217 make_pass_phi_only_cprop (gcc::context *ctxt)
3218 {
3219   return new pass_phi_only_cprop (ctxt);
3220 }