Merge branch 'vendor/GCC44'
[dragonfly.git] / contrib / gcc-4.4 / gcc / tree-ssa-threadupdate.c
1 /* Thread edges through blocks and update the control flow and SSA graphs.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation,
3    Inc.
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 "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "flags.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "ggc.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "function.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "tree-flow.h"
36 #include "tree-dump.h"
37 #include "tree-pass.h"
38 #include "cfgloop.h"
39
40 /* Given a block B, update the CFG and SSA graph to reflect redirecting
41    one or more in-edges to B to instead reach the destination of an
42    out-edge from B while preserving any side effects in B.
43
44    i.e., given A->B and B->C, change A->B to be A->C yet still preserve the
45    side effects of executing B.
46
47      1. Make a copy of B (including its outgoing edges and statements).  Call
48         the copy B'.  Note B' has no incoming edges or PHIs at this time.
49
50      2. Remove the control statement at the end of B' and all outgoing edges
51         except B'->C.
52
53      3. Add a new argument to each PHI in C with the same value as the existing
54         argument associated with edge B->C.  Associate the new PHI arguments
55         with the edge B'->C.
56
57      4. For each PHI in B, find or create a PHI in B' with an identical
58         PHI_RESULT.  Add an argument to the PHI in B' which has the same
59         value as the PHI in B associated with the edge A->B.  Associate
60         the new argument in the PHI in B' with the edge A->B.
61
62      5. Change the edge A->B to A->B'.
63
64         5a. This automatically deletes any PHI arguments associated with the
65             edge A->B in B.
66
67         5b. This automatically associates each new argument added in step 4
68             with the edge A->B'.
69
70      6. Repeat for other incoming edges into B.
71
72      7. Put the duplicated resources in B and all the B' blocks into SSA form.
73
74    Note that block duplication can be minimized by first collecting the
75    set of unique destination blocks that the incoming edges should
76    be threaded to.  Block duplication can be further minimized by using
77    B instead of creating B' for one destination if all edges into B are
78    going to be threaded to a successor of B.
79
80    We further reduce the number of edges and statements we create by
81    not copying all the outgoing edges and the control statement in
82    step #1.  We instead create a template block without the outgoing
83    edges and duplicate the template.  */
84
85
86 /* Steps #5 and #6 of the above algorithm are best implemented by walking
87    all the incoming edges which thread to the same destination edge at
88    the same time.  That avoids lots of table lookups to get information
89    for the destination edge.
90
91    To realize that implementation we create a list of incoming edges
92    which thread to the same outgoing edge.  Thus to implement steps
93    #5 and #6 we traverse our hash table of outgoing edge information.
94    For each entry we walk the list of incoming edges which thread to
95    the current outgoing edge.  */
96
97 struct el
98 {
99   edge e;
100   struct el *next;
101 };
102
103 /* Main data structure recording information regarding B's duplicate
104    blocks.  */
105
106 /* We need to efficiently record the unique thread destinations of this
107    block and specific information associated with those destinations.  We
108    may have many incoming edges threaded to the same outgoing edge.  This
109    can be naturally implemented with a hash table.  */
110
111 struct redirection_data
112 {
113   /* A duplicate of B with the trailing control statement removed and which
114      targets a single successor of B.  */
115   basic_block dup_block;
116
117   /* An outgoing edge from B.  DUP_BLOCK will have OUTGOING_EDGE->dest as
118      its single successor.  */
119   edge outgoing_edge;
120
121   /* A list of incoming edges which we want to thread to
122      OUTGOING_EDGE->dest.  */
123   struct el *incoming_edges;
124
125   /* Flag indicating whether or not we should create a duplicate block
126      for this thread destination.  This is only true if we are threading
127      all incoming edges and thus are using BB itself as a duplicate block.  */
128   bool do_not_duplicate;
129 };
130
131 /* Main data structure to hold information for duplicates of BB.  */
132 static htab_t redirection_data;
133
134 /* Data structure of information to pass to hash table traversal routines.  */
135 struct local_info
136 {
137   /* The current block we are working on.  */
138   basic_block bb;
139
140   /* A template copy of BB with no outgoing edges or control statement that
141      we use for creating copies.  */
142   basic_block template_block;
143
144   /* TRUE if we thread one or more jumps, FALSE otherwise.  */
145   bool jumps_threaded;
146 };
147
148 /* Passes which use the jump threading code register jump threading
149    opportunities as they are discovered.  We keep the registered
150    jump threading opportunities in this vector as edge pairs
151    (original_edge, target_edge).  */
152 static VEC(edge,heap) *threaded_edges;
153
154
155 /* Jump threading statistics.  */
156
157 struct thread_stats_d
158 {
159   unsigned long num_threaded_edges;
160 };
161
162 struct thread_stats_d thread_stats;
163
164
165 /* Remove the last statement in block BB if it is a control statement
166    Also remove all outgoing edges except the edge which reaches DEST_BB.
167    If DEST_BB is NULL, then remove all outgoing edges.  */
168
169 static void
170 remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (basic_block bb, basic_block dest_bb)
171 {
172   gimple_stmt_iterator gsi;
173   edge e;
174   edge_iterator ei;
175
176   gsi = gsi_last_bb (bb);
177
178   /* If the duplicate ends with a control statement, then remove it.
179
180      Note that if we are duplicating the template block rather than the
181      original basic block, then the duplicate might not have any real
182      statements in it.  */
183   if (!gsi_end_p (gsi)
184       && gsi_stmt (gsi)
185       && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_COND
186           || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_GOTO
187           || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_SWITCH))
188     gsi_remove (&gsi, true);
189
190   for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); )
191     {
192       if (e->dest != dest_bb)
193         remove_edge (e);
194       else
195         ei_next (&ei);
196     }
197 }
198
199 /* Create a duplicate of BB which only reaches the destination of the edge
200    stored in RD.  Record the duplicate block in RD.  */
201
202 static void
203 create_block_for_threading (basic_block bb, struct redirection_data *rd)
204 {
205   /* We can use the generic block duplication code and simply remove
206      the stuff we do not need.  */
207   rd->dup_block = duplicate_block (bb, NULL, NULL);
208
209   /* Zero out the profile, since the block is unreachable for now.  */
210   rd->dup_block->frequency = 0;
211   rd->dup_block->count = 0;
212
213   /* The call to duplicate_block will copy everything, including the
214      useless COND_EXPR or SWITCH_EXPR at the end of BB.  We just remove
215      the useless COND_EXPR or SWITCH_EXPR here rather than having a
216      specialized block copier.  We also remove all outgoing edges
217      from the duplicate block.  The appropriate edge will be created
218      later.  */
219   remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (rd->dup_block, NULL);
220 }
221
222 /* Hashing and equality routines for our hash table.  */
223 static hashval_t
224 redirection_data_hash (const void *p)
225 {
226   edge e = ((const struct redirection_data *)p)->outgoing_edge;
227   return e->dest->index;
228 }
229
230 static int
231 redirection_data_eq (const void *p1, const void *p2)
232 {
233   edge e1 = ((const struct redirection_data *)p1)->outgoing_edge;
234   edge e2 = ((const struct redirection_data *)p2)->outgoing_edge;
235
236   return e1 == e2;
237 }
238
239 /* Given an outgoing edge E lookup and return its entry in our hash table.
240
241    If INSERT is true, then we insert the entry into the hash table if
242    it is not already present.  INCOMING_EDGE is added to the list of incoming
243    edges associated with E in the hash table.  */
244
245 static struct redirection_data *
246 lookup_redirection_data (edge e, edge incoming_edge, enum insert_option insert)
247 {
248   void **slot;
249   struct redirection_data *elt;
250
251  /* Build a hash table element so we can see if E is already
252      in the table.  */
253   elt = XNEW (struct redirection_data);
254   elt->outgoing_edge = e;
255   elt->dup_block = NULL;
256   elt->do_not_duplicate = false;
257   elt->incoming_edges = NULL;
258
259   slot = htab_find_slot (redirection_data, elt, insert);
260
261   /* This will only happen if INSERT is false and the entry is not
262      in the hash table.  */
263   if (slot == NULL)
264     {
265       free (elt);
266       return NULL;
267     }
268
269   /* This will only happen if E was not in the hash table and
270      INSERT is true.  */
271   if (*slot == NULL)
272     {
273       *slot = (void *)elt;
274       elt->incoming_edges = XNEW (struct el);
275       elt->incoming_edges->e = incoming_edge;
276       elt->incoming_edges->next = NULL;
277       return elt;
278     }
279   /* E was in the hash table.  */
280   else
281     {
282       /* Free ELT as we do not need it anymore, we will extract the
283          relevant entry from the hash table itself.  */
284       free (elt);
285
286       /* Get the entry stored in the hash table.  */
287       elt = (struct redirection_data *) *slot;
288
289       /* If insertion was requested, then we need to add INCOMING_EDGE
290          to the list of incoming edges associated with E.  */
291       if (insert)
292         {
293           struct el *el = XNEW (struct el);
294           el->next = elt->incoming_edges;
295           el->e = incoming_edge;
296           elt->incoming_edges = el;
297         }
298
299       return elt;
300     }
301 }
302
303 /* Given a duplicate block and its single destination (both stored
304    in RD).  Create an edge between the duplicate and its single
305    destination.
306
307    Add an additional argument to any PHI nodes at the single
308    destination.  */
309
310 static void
311 create_edge_and_update_destination_phis (struct redirection_data *rd)
312 {
313   edge e = make_edge (rd->dup_block, rd->outgoing_edge->dest, EDGE_FALLTHRU);
314   gimple_stmt_iterator gsi;
315
316   rescan_loop_exit (e, true, false);
317   e->probability = REG_BR_PROB_BASE;
318   e->count = rd->dup_block->count;
319   e->aux = rd->outgoing_edge->aux;
320
321   /* If there are any PHI nodes at the destination of the outgoing edge
322      from the duplicate block, then we will need to add a new argument
323      to them.  The argument should have the same value as the argument
324      associated with the outgoing edge stored in RD.  */
325   for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
326     {
327       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
328
329       int indx = rd->outgoing_edge->dest_idx;
330       add_phi_arg (phi, gimple_phi_arg_def (phi, indx), e);
331     }
332 }
333
334 /* Hash table traversal callback routine to create duplicate blocks.  */
335
336 static int
337 create_duplicates (void **slot, void *data)
338 {
339   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
340   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
341
342   /* If this entry should not have a duplicate created, then there's
343      nothing to do.  */
344   if (rd->do_not_duplicate)
345     return 1;
346
347   /* Create a template block if we have not done so already.  Otherwise
348      use the template to create a new block.  */
349   if (local_info->template_block == NULL)
350     {
351       create_block_for_threading (local_info->bb, rd);
352       local_info->template_block = rd->dup_block;
353
354       /* We do not create any outgoing edges for the template.  We will
355          take care of that in a later traversal.  That way we do not
356          create edges that are going to just be deleted.  */
357     }
358   else
359     {
360       create_block_for_threading (local_info->template_block, rd);
361
362       /* Go ahead and wire up outgoing edges and update PHIs for the duplicate
363          block.  */
364       create_edge_and_update_destination_phis (rd);
365     }
366
367   /* Keep walking the hash table.  */
368   return 1;
369 }
370
371 /* We did not create any outgoing edges for the template block during
372    block creation.  This hash table traversal callback creates the
373    outgoing edge for the template block.  */
374
375 static int
376 fixup_template_block (void **slot, void *data)
377 {
378   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
379   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
380
381   /* If this is the template block, then create its outgoing edges
382      and halt the hash table traversal.  */
383   if (rd->dup_block && rd->dup_block == local_info->template_block)
384     {
385       create_edge_and_update_destination_phis (rd);
386       return 0;
387     }
388
389   return 1;
390 }
391
392 /* Hash table traversal callback to redirect each incoming edge
393    associated with this hash table element to its new destination.  */
394
395 static int
396 redirect_edges (void **slot, void *data)
397 {
398   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
399   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
400   struct el *next, *el;
401
402   /* Walk over all the incoming edges associated associated with this
403      hash table entry.  */
404   for (el = rd->incoming_edges; el; el = next)
405     {
406       edge e = el->e;
407
408       /* Go ahead and free this element from the list.  Doing this now
409          avoids the need for another list walk when we destroy the hash
410          table.  */
411       next = el->next;
412       free (el);
413
414       /* Go ahead and clear E->aux.  It's not needed anymore and failure
415          to clear it will cause all kinds of unpleasant problems later.  */
416       e->aux = NULL;
417
418       thread_stats.num_threaded_edges++;
419
420       if (rd->dup_block)
421         {
422           edge e2;
423
424           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
425             fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
426                      e->src->index, e->dest->index, rd->dup_block->index);
427
428           rd->dup_block->count += e->count;
429           rd->dup_block->frequency += EDGE_FREQUENCY (e);
430           EDGE_SUCC (rd->dup_block, 0)->count += e->count;
431           /* Redirect the incoming edge to the appropriate duplicate
432              block.  */
433           e2 = redirect_edge_and_branch (e, rd->dup_block);
434           gcc_assert (e == e2);
435           flush_pending_stmts (e2);
436         }
437       else
438         {
439           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
440             fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
441                      e->src->index, e->dest->index, local_info->bb->index);
442
443           /* We are using BB as the duplicate.  Remove the unnecessary
444              outgoing edges and statements from BB.  */
445           remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (local_info->bb,
446                                               rd->outgoing_edge->dest);
447
448           /* Fixup the flags on the single remaining edge.  */
449           single_succ_edge (local_info->bb)->flags
450             &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE | EDGE_ABNORMAL);
451           single_succ_edge (local_info->bb)->flags |= EDGE_FALLTHRU;
452
453           /* And adjust count and frequency on BB.  */
454           local_info->bb->count = e->count;
455           local_info->bb->frequency = EDGE_FREQUENCY (e);
456         }
457     }
458
459   /* Indicate that we actually threaded one or more jumps.  */
460   if (rd->incoming_edges)
461     local_info->jumps_threaded = true;
462
463   return 1;
464 }
465
466 /* Return true if this block has no executable statements other than
467    a simple ctrl flow instruction.  When the number of outgoing edges
468    is one, this is equivalent to a "forwarder" block.  */
469
470 static bool
471 redirection_block_p (basic_block bb)
472 {
473   gimple_stmt_iterator gsi;
474
475   /* Advance to the first executable statement.  */
476   gsi = gsi_start_bb (bb);
477   while (!gsi_end_p (gsi)
478          && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_LABEL
479              || gimple_nop_p (gsi_stmt (gsi))))
480     gsi_next (&gsi);
481   
482   /* Check if this is an empty block.  */
483   if (gsi_end_p (gsi))
484     return true;
485
486   /* Test that we've reached the terminating control statement.  */
487   return gsi_stmt (gsi)
488          && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_COND
489              || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_GOTO
490              || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_SWITCH);
491 }
492
493 /* BB is a block which ends with a COND_EXPR or SWITCH_EXPR and when BB
494    is reached via one or more specific incoming edges, we know which
495    outgoing edge from BB will be traversed.
496
497    We want to redirect those incoming edges to the target of the
498    appropriate outgoing edge.  Doing so avoids a conditional branch
499    and may expose new optimization opportunities.  Note that we have
500    to update dominator tree and SSA graph after such changes.
501
502    The key to keeping the SSA graph update manageable is to duplicate
503    the side effects occurring in BB so that those side effects still
504    occur on the paths which bypass BB after redirecting edges.
505
506    We accomplish this by creating duplicates of BB and arranging for
507    the duplicates to unconditionally pass control to one specific
508    successor of BB.  We then revector the incoming edges into BB to
509    the appropriate duplicate of BB.
510
511    If NOLOOP_ONLY is true, we only perform the threading as long as it
512    does not affect the structure of the loops in a nontrivial way.  */
513
514 static bool
515 thread_block (basic_block bb, bool noloop_only)
516 {
517   /* E is an incoming edge into BB that we may or may not want to
518      redirect to a duplicate of BB.  */
519   edge e, e2;
520   edge_iterator ei;
521   struct local_info local_info;
522   struct loop *loop = bb->loop_father;
523
524   /* ALL indicates whether or not all incoming edges into BB should
525      be threaded to a duplicate of BB.  */
526   bool all = true;
527
528   /* To avoid scanning a linear array for the element we need we instead
529      use a hash table.  For normal code there should be no noticeable
530      difference.  However, if we have a block with a large number of
531      incoming and outgoing edges such linear searches can get expensive.  */
532   redirection_data = htab_create (EDGE_COUNT (bb->succs),
533                                   redirection_data_hash,
534                                   redirection_data_eq,
535                                   free);
536
537   /* If we thread the latch of the loop to its exit, the loop ceases to
538      exist.  Make sure we do not restrict ourselves in order to preserve
539      this loop.  */
540   if (loop->header == bb)
541     {
542       e = loop_latch_edge (loop);
543       e2 = (edge) e->aux;
544
545       if (e2 && loop_exit_edge_p (loop, e2))
546         {
547           loop->header = NULL;
548           loop->latch = NULL;
549         }
550     }
551
552   /* Record each unique threaded destination into a hash table for
553      efficient lookups.  */
554   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
555     {
556       e2 = (edge) e->aux;
557
558       if (!e2
559           /* If NOLOOP_ONLY is true, we only allow threading through the
560              header of a loop to exit edges.  */
561           || (noloop_only
562               && bb == bb->loop_father->header
563               && !loop_exit_edge_p (bb->loop_father, e2)))
564         {
565           all = false;
566           continue;
567         }
568
569       update_bb_profile_for_threading (e->dest, EDGE_FREQUENCY (e),
570                                        e->count, (edge) e->aux);
571
572       /* Insert the outgoing edge into the hash table if it is not
573          already in the hash table.  */
574       lookup_redirection_data (e2, e, INSERT);
575     }
576
577   /* If we are going to thread all incoming edges to an outgoing edge, then
578      BB will become unreachable.  Rather than just throwing it away, use
579      it for one of the duplicates.  Mark the first incoming edge with the
580      DO_NOT_DUPLICATE attribute.  */
581   if (all)
582     {
583       edge e = (edge) EDGE_PRED (bb, 0)->aux;
584       lookup_redirection_data (e, NULL, NO_INSERT)->do_not_duplicate = true;
585     }
586
587   /* We do not update dominance info.  */
588   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
589
590   /* Now create duplicates of BB.
591
592      Note that for a block with a high outgoing degree we can waste
593      a lot of time and memory creating and destroying useless edges.
594
595      So we first duplicate BB and remove the control structure at the
596      tail of the duplicate as well as all outgoing edges from the
597      duplicate.  We then use that duplicate block as a template for
598      the rest of the duplicates.  */
599   local_info.template_block = NULL;
600   local_info.bb = bb;
601   local_info.jumps_threaded = false;
602   htab_traverse (redirection_data, create_duplicates, &local_info);
603
604   /* The template does not have an outgoing edge.  Create that outgoing
605      edge and update PHI nodes as the edge's target as necessary.
606
607      We do this after creating all the duplicates to avoid creating
608      unnecessary edges.  */
609   htab_traverse (redirection_data, fixup_template_block, &local_info);
610
611   /* The hash table traversals above created the duplicate blocks (and the
612      statements within the duplicate blocks).  This loop creates PHI nodes for
613      the duplicated blocks and redirects the incoming edges into BB to reach
614      the duplicates of BB.  */
615   htab_traverse (redirection_data, redirect_edges, &local_info);
616
617   /* Done with this block.  Clear REDIRECTION_DATA.  */
618   htab_delete (redirection_data);
619   redirection_data = NULL;
620
621   /* Indicate to our caller whether or not any jumps were threaded.  */
622   return local_info.jumps_threaded;
623 }
624
625 /* Threads edge E through E->dest to the edge E->aux.  Returns the copy
626    of E->dest created during threading, or E->dest if it was not necessary
627    to copy it (E is its single predecessor).  */
628
629 static basic_block
630 thread_single_edge (edge e)
631 {
632   basic_block bb = e->dest;
633   edge eto = (edge) e->aux;
634   struct redirection_data rd;
635   struct local_info local_info;
636
637   e->aux = NULL;
638
639   thread_stats.num_threaded_edges++;
640
641   if (single_pred_p (bb))
642     {
643       /* If BB has just a single predecessor, we should only remove the
644          control statements at its end, and successors except for ETO.  */
645       remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (bb, eto->dest);
646
647       /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
648       eto->flags &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE | EDGE_ABNORMAL);
649       eto->flags |= EDGE_FALLTHRU;
650
651       return bb;
652     }
653
654   /* Otherwise, we need to create a copy.  */
655   update_bb_profile_for_threading (bb, EDGE_FREQUENCY (e), e->count, eto);
656
657   local_info.bb = bb;
658   rd.outgoing_edge = eto;
659
660   create_block_for_threading (bb, &rd);
661   create_edge_and_update_destination_phis (&rd);
662
663   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
664     fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
665              e->src->index, e->dest->index, rd.dup_block->index);
666
667   rd.dup_block->count = e->count;
668   rd.dup_block->frequency = EDGE_FREQUENCY (e);
669   single_succ_edge (rd.dup_block)->count = e->count;
670   redirect_edge_and_branch (e, rd.dup_block);
671   flush_pending_stmts (e);
672
673   return rd.dup_block;
674 }
675
676 /* Callback for dfs_enumerate_from.  Returns true if BB is different
677    from STOP and DBDS_CE_STOP.  */
678
679 static basic_block dbds_ce_stop;
680 static bool
681 dbds_continue_enumeration_p (const_basic_block bb, const void *stop)
682 {
683   return (bb != (const_basic_block) stop
684           && bb != dbds_ce_stop);
685 }
686
687 /* Evaluates the dominance relationship of latch of the LOOP and BB, and
688    returns the state.  */
689
690 enum bb_dom_status
691 {
692   /* BB does not dominate latch of the LOOP.  */
693   DOMST_NONDOMINATING,
694   /* The LOOP is broken (there is no path from the header to its latch.  */
695   DOMST_LOOP_BROKEN,
696   /* BB dominates the latch of the LOOP.  */
697   DOMST_DOMINATING
698 };
699
700 static enum bb_dom_status
701 determine_bb_domination_status (struct loop *loop, basic_block bb)
702 {
703   basic_block *bblocks;
704   unsigned nblocks, i;
705   bool bb_reachable = false;
706   edge_iterator ei;
707   edge e;
708
709 #ifdef ENABLE_CHECKING
710   /* This function assumes BB is a successor of LOOP->header.  */
711     {
712       bool ok = false;
713
714       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
715         {
716           if (e->src == loop->header)
717             {
718               ok = true;
719               break;
720             }
721         }
722
723       gcc_assert (ok);
724     }
725 #endif
726
727   if (bb == loop->latch)
728     return DOMST_DOMINATING;
729
730   /* Check that BB dominates LOOP->latch, and that it is back-reachable
731      from it.  */
732
733   bblocks = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
734   dbds_ce_stop = loop->header;
735   nblocks = dfs_enumerate_from (loop->latch, 1, dbds_continue_enumeration_p,
736                                 bblocks, loop->num_nodes, bb);
737   for (i = 0; i < nblocks; i++)
738     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bblocks[i]->preds)
739       {
740         if (e->src == loop->header)
741           {
742             free (bblocks);
743             return DOMST_NONDOMINATING;
744           }
745         if (e->src == bb)
746           bb_reachable = true;
747       }
748
749   free (bblocks);
750   return (bb_reachable ? DOMST_DOMINATING : DOMST_LOOP_BROKEN);
751 }
752
753 /* Thread jumps through the header of LOOP.  Returns true if cfg changes.
754    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading from entry edges
755    to the inside of the loop.  */
756
757 static bool
758 thread_through_loop_header (struct loop *loop, bool may_peel_loop_headers)
759 {
760   basic_block header = loop->header;
761   edge e, tgt_edge, latch = loop_latch_edge (loop);
762   edge_iterator ei;
763   basic_block tgt_bb, atgt_bb;
764   enum bb_dom_status domst;
765
766   /* We have already threaded through headers to exits, so all the threading
767      requests now are to the inside of the loop.  We need to avoid creating
768      irreducible regions (i.e., loops with more than one entry block), and
769      also loop with several latch edges, or new subloops of the loop (although
770      there are cases where it might be appropriate, it is difficult to decide,
771      and doing it wrongly may confuse other optimizers).
772
773      We could handle more general cases here.  However, the intention is to
774      preserve some information about the loop, which is impossible if its
775      structure changes significantly, in a way that is not well understood.
776      Thus we only handle few important special cases, in which also updating
777      of the loop-carried information should be feasible:
778
779      1) Propagation of latch edge to a block that dominates the latch block
780         of a loop.  This aims to handle the following idiom:
781
782         first = 1;
783         while (1)
784           {
785             if (first)
786               initialize;
787             first = 0;
788             body;
789           }
790
791         After threading the latch edge, this becomes
792
793         first = 1;
794         if (first)
795           initialize;
796         while (1)
797           {
798             first = 0;
799             body;
800           }
801
802         The original header of the loop is moved out of it, and we may thread
803         the remaining edges through it without further constraints.
804
805      2) All entry edges are propagated to a single basic block that dominates
806         the latch block of the loop.  This aims to handle the following idiom
807         (normally created for "for" loops):
808
809         i = 0;
810         while (1)
811           {
812             if (i >= 100)
813               break;
814             body;
815             i++;
816           }
817
818         This becomes
819
820         i = 0;
821         while (1)
822           {
823             body;
824             i++;
825             if (i >= 100)
826               break;
827           }
828      */
829
830   /* Threading through the header won't improve the code if the header has just
831      one successor.  */
832   if (single_succ_p (header))
833     goto fail;
834
835   if (latch->aux)
836     {
837       tgt_edge = (edge) latch->aux;
838       tgt_bb = tgt_edge->dest;
839     }
840   else if (!may_peel_loop_headers
841            && !redirection_block_p (loop->header))
842     goto fail;
843   else
844     {
845       tgt_bb = NULL;
846       tgt_edge = NULL;
847       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
848         {
849           if (!e->aux)
850             {
851               if (e == latch)
852                 continue;
853
854               /* If latch is not threaded, and there is a header
855                  edge that is not threaded, we would create loop
856                  with multiple entries.  */
857               goto fail;
858             }
859
860           tgt_edge = (edge) e->aux;
861           atgt_bb = tgt_edge->dest;
862           if (!tgt_bb)
863             tgt_bb = atgt_bb;
864           /* Two targets of threading would make us create loop
865              with multiple entries.  */
866           else if (tgt_bb != atgt_bb)
867             goto fail;
868         }
869
870       if (!tgt_bb)
871         {
872           /* There are no threading requests.  */
873           return false;
874         }
875
876       /* Redirecting to empty loop latch is useless.  */
877       if (tgt_bb == loop->latch
878           && empty_block_p (loop->latch))
879         goto fail;
880     }
881
882   /* The target block must dominate the loop latch, otherwise we would be
883      creating a subloop.  */
884   domst = determine_bb_domination_status (loop, tgt_bb);
885   if (domst == DOMST_NONDOMINATING)
886     goto fail;
887   if (domst == DOMST_LOOP_BROKEN)
888     {
889       /* If the loop ceased to exist, mark it as such, and thread through its
890          original header.  */
891       loop->header = NULL;
892       loop->latch = NULL;
893       return thread_block (header, false);
894     }
895
896   if (tgt_bb->loop_father->header == tgt_bb)
897     {
898       /* If the target of the threading is a header of a subloop, we need
899          to create a preheader for it, so that the headers of the two loops
900          do not merge.  */
901       if (EDGE_COUNT (tgt_bb->preds) > 2)
902         {
903           tgt_bb = create_preheader (tgt_bb->loop_father, 0);
904           gcc_assert (tgt_bb != NULL);
905         }
906       else
907         tgt_bb = split_edge (tgt_edge);
908     }
909       
910   if (latch->aux)
911     {
912       /* First handle the case latch edge is redirected.  */
913       loop->latch = thread_single_edge (latch);
914       gcc_assert (single_succ (loop->latch) == tgt_bb);
915       loop->header = tgt_bb;
916
917       /* Thread the remaining edges through the former header.  */
918       thread_block (header, false);
919     }
920   else
921     {
922       basic_block new_preheader;
923
924       /* Now consider the case entry edges are redirected to the new entry
925          block.  Remember one entry edge, so that we can find the new
926         preheader (its destination after threading).  */
927       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
928         {
929           if (e->aux)
930             break;
931         }
932
933       /* The duplicate of the header is the new preheader of the loop.  Ensure
934          that it is placed correctly in the loop hierarchy.  */
935       set_loop_copy (loop, loop_outer (loop));
936
937       thread_block (header, false);
938       set_loop_copy (loop, NULL);
939       new_preheader = e->dest;
940
941       /* Create the new latch block.  This is always necessary, as the latch
942          must have only a single successor, but the original header had at
943          least two successors.  */
944       loop->latch = NULL;
945       mfb_kj_edge = single_succ_edge (new_preheader);
946       loop->header = mfb_kj_edge->dest;
947       latch = make_forwarder_block (tgt_bb, mfb_keep_just, NULL);
948       loop->header = latch->dest;
949       loop->latch = latch->src;
950     }
951   
952   return true;
953
954 fail:
955   /* We failed to thread anything.  Cancel the requests.  */
956   FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
957     {
958       e->aux = NULL;
959     }
960   return false;
961 }
962
963 /* Walk through the registered jump threads and convert them into a
964    form convenient for this pass.
965
966    Any block which has incoming edges threaded to outgoing edges
967    will have its entry in THREADED_BLOCK set.
968
969    Any threaded edge will have its new outgoing edge stored in the
970    original edge's AUX field.
971
972    This form avoids the need to walk all the edges in the CFG to
973    discover blocks which need processing and avoids unnecessary
974    hash table lookups to map from threaded edge to new target.  */
975
976 static void
977 mark_threaded_blocks (bitmap threaded_blocks)
978 {
979   unsigned int i;
980   bitmap_iterator bi;
981   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
982   basic_block bb;
983   edge e;
984   edge_iterator ei;
985
986   for (i = 0; i < VEC_length (edge, threaded_edges); i += 2)
987     {
988       edge e = VEC_index (edge, threaded_edges, i);
989       edge e2 = VEC_index (edge, threaded_edges, i + 1);
990
991       e->aux = e2;
992       bitmap_set_bit (tmp, e->dest->index);
993     }
994
995   /* If optimizing for size, only thread through block if we don't have
996      to duplicate it or it's an otherwise empty redirection block.  */
997   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
998     {
999       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
1000         {
1001           bb = BASIC_BLOCK (i);
1002           if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1
1003               && !redirection_block_p (bb))
1004             {
1005               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1006                       e->aux = NULL;
1007             }
1008           else
1009             bitmap_set_bit (threaded_blocks, i);
1010         }
1011     }
1012   else
1013     bitmap_copy (threaded_blocks, tmp);
1014
1015   BITMAP_FREE(tmp);
1016 }
1017
1018
1019 /* Walk through all blocks and thread incoming edges to the appropriate
1020    outgoing edge for each edge pair recorded in THREADED_EDGES.
1021
1022    It is the caller's responsibility to fix the dominance information
1023    and rewrite duplicated SSA_NAMEs back into SSA form.
1024
1025    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading edges through
1026    loop headers if it does not simplify the loop.
1027
1028    Returns true if one or more edges were threaded, false otherwise.  */
1029
1030 bool
1031 thread_through_all_blocks (bool may_peel_loop_headers)
1032 {
1033   bool retval = false;
1034   unsigned int i;
1035   bitmap_iterator bi;
1036   bitmap threaded_blocks;
1037   struct loop *loop;
1038   loop_iterator li;
1039
1040   /* We must know about loops in order to preserve them.  */
1041   gcc_assert (current_loops != NULL);
1042
1043   if (threaded_edges == NULL)
1044     return false;
1045
1046   threaded_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
1047   memset (&thread_stats, 0, sizeof (thread_stats));
1048
1049   mark_threaded_blocks (threaded_blocks);
1050
1051   initialize_original_copy_tables ();
1052
1053   /* First perform the threading requests that do not affect
1054      loop structure.  */
1055   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (threaded_blocks, 0, i, bi)
1056     {
1057       basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
1058
1059       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 0)
1060         retval |= thread_block (bb, true);
1061     }
1062
1063   /* Then perform the threading through loop headers.  We start with the
1064      innermost loop, so that the changes in cfg we perform won't affect
1065      further threading.  */
1066   FOR_EACH_LOOP (li, loop, LI_FROM_INNERMOST)
1067     {
1068       if (!loop->header
1069           || !bitmap_bit_p (threaded_blocks, loop->header->index))
1070         continue;
1071
1072       retval |= thread_through_loop_header (loop, may_peel_loop_headers);
1073     }
1074
1075   statistics_counter_event (cfun, "Jumps threaded",
1076                             thread_stats.num_threaded_edges);
1077
1078   free_original_copy_tables ();
1079
1080   BITMAP_FREE (threaded_blocks);
1081   threaded_blocks = NULL;
1082   VEC_free (edge, heap, threaded_edges);
1083   threaded_edges = NULL;
1084
1085   if (retval)
1086     loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
1087
1088   return retval;
1089 }
1090
1091 /* Register a jump threading opportunity.  We queue up all the jump
1092    threading opportunities discovered by a pass and update the CFG
1093    and SSA form all at once.
1094
1095    E is the edge we can thread, E2 is the new target edge, i.e., we
1096    are effectively recording that E->dest can be changed to E2->dest
1097    after fixing the SSA graph.  */
1098
1099 void
1100 register_jump_thread (edge e, edge e2)
1101 {
1102   if (threaded_edges == NULL)
1103     threaded_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
1104
1105   VEC_safe_push (edge, heap, threaded_edges, e);
1106   VEC_safe_push (edge, heap, threaded_edges, e2);
1107 }