Update gcc-50 to SVN version 225979 (gcc-5-branch)
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / tree-ssa-pre.c
1 /* SSA-PRE for trees.
2    Copyright (C) 2001-2015 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org> and Steven Bosscher
4    <stevenb@suse.de>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.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 "tree.h"
36 #include "fold-const.h"
37 #include "predict.h"
38 #include "hard-reg-set.h"
39 #include "function.h"
40 #include "dominance.h"
41 #include "cfg.h"
42 #include "cfganal.h"
43 #include "basic-block.h"
44 #include "gimple-pretty-print.h"
45 #include "tree-inline.h"
46 #include "hash-table.h"
47 #include "tree-ssa-alias.h"
48 #include "internal-fn.h"
49 #include "gimple-fold.h"
50 #include "tree-eh.h"
51 #include "gimple-expr.h"
52 #include "is-a.h"
53 #include "gimple.h"
54 #include "gimplify.h"
55 #include "gimple-iterator.h"
56 #include "gimplify-me.h"
57 #include "gimple-ssa.h"
58 #include "tree-cfg.h"
59 #include "tree-phinodes.h"
60 #include "ssa-iterators.h"
61 #include "stringpool.h"
62 #include "tree-ssanames.h"
63 #include "tree-ssa-loop.h"
64 #include "tree-into-ssa.h"
65 #include "hashtab.h"
66 #include "rtl.h"
67 #include "flags.h"
68 #include "statistics.h"
69 #include "real.h"
70 #include "fixed-value.h"
71 #include "insn-config.h"
72 #include "expmed.h"
73 #include "dojump.h"
74 #include "explow.h"
75 #include "calls.h"
76 #include "emit-rtl.h"
77 #include "varasm.h"
78 #include "stmt.h"
79 #include "expr.h"
80 #include "tree-dfa.h"
81 #include "tree-ssa.h"
82 #include "tree-iterator.h"
83 #include "alloc-pool.h"
84 #include "obstack.h"
85 #include "tree-pass.h"
86 #include "langhooks.h"
87 #include "cfgloop.h"
88 #include "tree-ssa-sccvn.h"
89 #include "tree-scalar-evolution.h"
90 #include "params.h"
91 #include "dbgcnt.h"
92 #include "domwalk.h"
93 #include "hash-map.h"
94 #include "plugin-api.h"
95 #include "ipa-ref.h"
96 #include "cgraph.h"
97 #include "symbol-summary.h"
98 #include "ipa-prop.h"
99 #include "tree-ssa-propagate.h"
100 #include "ipa-utils.h"
101 #include "tree-cfgcleanup.h"
102
103 /* TODO:
104
105    1. Avail sets can be shared by making an avail_find_leader that
106       walks up the dominator tree and looks in those avail sets.
107       This might affect code optimality, it's unclear right now.
108    2. Strength reduction can be performed by anticipating expressions
109       we can repair later on.
110    3. We can do back-substitution or smarter value numbering to catch
111       commutative expressions split up over multiple statements.
112 */
113
114 /* For ease of terminology, "expression node" in the below refers to
115    every expression node but GIMPLE_ASSIGN, because GIMPLE_ASSIGNs
116    represent the actual statement containing the expressions we care about,
117    and we cache the value number by putting it in the expression.  */
118
119 /* Basic algorithm
120
121    First we walk the statements to generate the AVAIL sets, the
122    EXP_GEN sets, and the tmp_gen sets.  EXP_GEN sets represent the
123    generation of values/expressions by a given block.  We use them
124    when computing the ANTIC sets.  The AVAIL sets consist of
125    SSA_NAME's that represent values, so we know what values are
126    available in what blocks.  AVAIL is a forward dataflow problem.  In
127    SSA, values are never killed, so we don't need a kill set, or a
128    fixpoint iteration, in order to calculate the AVAIL sets.  In
129    traditional parlance, AVAIL sets tell us the downsafety of the
130    expressions/values.
131
132    Next, we generate the ANTIC sets.  These sets represent the
133    anticipatable expressions.  ANTIC is a backwards dataflow
134    problem.  An expression is anticipatable in a given block if it could
135    be generated in that block.  This means that if we had to perform
136    an insertion in that block, of the value of that expression, we
137    could.  Calculating the ANTIC sets requires phi translation of
138    expressions, because the flow goes backwards through phis.  We must
139    iterate to a fixpoint of the ANTIC sets, because we have a kill
140    set.  Even in SSA form, values are not live over the entire
141    function, only from their definition point onwards.  So we have to
142    remove values from the ANTIC set once we go past the definition
143    point of the leaders that make them up.
144    compute_antic/compute_antic_aux performs this computation.
145
146    Third, we perform insertions to make partially redundant
147    expressions fully redundant.
148
149    An expression is partially redundant (excluding partial
150    anticipation) if:
151
152    1. It is AVAIL in some, but not all, of the predecessors of a
153       given block.
154    2. It is ANTIC in all the predecessors.
155
156    In order to make it fully redundant, we insert the expression into
157    the predecessors where it is not available, but is ANTIC.
158
159    For the partial anticipation case, we only perform insertion if it
160    is partially anticipated in some block, and fully available in all
161    of the predecessors.
162
163    insert/insert_aux/do_regular_insertion/do_partial_partial_insertion
164    performs these steps.
165
166    Fourth, we eliminate fully redundant expressions.
167    This is a simple statement walk that replaces redundant
168    calculations with the now available values.  */
169
170 /* Representations of value numbers:
171
172    Value numbers are represented by a representative SSA_NAME.  We
173    will create fake SSA_NAME's in situations where we need a
174    representative but do not have one (because it is a complex
175    expression).  In order to facilitate storing the value numbers in
176    bitmaps, and keep the number of wasted SSA_NAME's down, we also
177    associate a value_id with each value number, and create full blown
178    ssa_name's only where we actually need them (IE in operands of
179    existing expressions).
180
181    Theoretically you could replace all the value_id's with
182    SSA_NAME_VERSION, but this would allocate a large number of
183    SSA_NAME's (which are each > 30 bytes) just to get a 4 byte number.
184    It would also require an additional indirection at each point we
185    use the value id.  */
186
187 /* Representation of expressions on value numbers:
188
189    Expressions consisting of value numbers are represented the same
190    way as our VN internally represents them, with an additional
191    "pre_expr" wrapping around them in order to facilitate storing all
192    of the expressions in the same sets.  */
193
194 /* Representation of sets:
195
196    The dataflow sets do not need to be sorted in any particular order
197    for the majority of their lifetime, are simply represented as two
198    bitmaps, one that keeps track of values present in the set, and one
199    that keeps track of expressions present in the set.
200
201    When we need them in topological order, we produce it on demand by
202    transforming the bitmap into an array and sorting it into topo
203    order.  */
204
205 /* Type of expression, used to know which member of the PRE_EXPR union
206    is valid.  */
207
208 enum pre_expr_kind
209 {
210     NAME,
211     NARY,
212     REFERENCE,
213     CONSTANT
214 };
215
216 typedef union pre_expr_union_d
217 {
218   tree name;
219   tree constant;
220   vn_nary_op_t nary;
221   vn_reference_t reference;
222 } pre_expr_union;
223
224 typedef struct pre_expr_d : typed_noop_remove <pre_expr_d>
225 {
226   enum pre_expr_kind kind;
227   unsigned int id;
228   pre_expr_union u;
229
230   /* hash_table support.  */
231   typedef pre_expr_d value_type;
232   typedef pre_expr_d compare_type;
233   static inline hashval_t hash (const pre_expr_d *);
234   static inline int equal (const pre_expr_d *, const pre_expr_d *);
235 } *pre_expr;
236
237 #define PRE_EXPR_NAME(e) (e)->u.name
238 #define PRE_EXPR_NARY(e) (e)->u.nary
239 #define PRE_EXPR_REFERENCE(e) (e)->u.reference
240 #define PRE_EXPR_CONSTANT(e) (e)->u.constant
241
242 /* Compare E1 and E1 for equality.  */
243
244 inline int
245 pre_expr_d::equal (const value_type *e1, const compare_type *e2)
246 {
247   if (e1->kind != e2->kind)
248     return false;
249
250   switch (e1->kind)
251     {
252     case CONSTANT:
253       return vn_constant_eq_with_type (PRE_EXPR_CONSTANT (e1),
254                                        PRE_EXPR_CONSTANT (e2));
255     case NAME:
256       return PRE_EXPR_NAME (e1) == PRE_EXPR_NAME (e2);
257     case NARY:
258       return vn_nary_op_eq (PRE_EXPR_NARY (e1), PRE_EXPR_NARY (e2));
259     case REFERENCE:
260       return vn_reference_eq (PRE_EXPR_REFERENCE (e1),
261                               PRE_EXPR_REFERENCE (e2));
262     default:
263       gcc_unreachable ();
264     }
265 }
266
267 /* Hash E.  */
268
269 inline hashval_t
270 pre_expr_d::hash (const value_type *e)
271 {
272   switch (e->kind)
273     {
274     case CONSTANT:
275       return vn_hash_constant_with_type (PRE_EXPR_CONSTANT (e));
276     case NAME:
277       return SSA_NAME_VERSION (PRE_EXPR_NAME (e));
278     case NARY:
279       return PRE_EXPR_NARY (e)->hashcode;
280     case REFERENCE:
281       return PRE_EXPR_REFERENCE (e)->hashcode;
282     default:
283       gcc_unreachable ();
284     }
285 }
286
287 /* Next global expression id number.  */
288 static unsigned int next_expression_id;
289
290 /* Mapping from expression to id number we can use in bitmap sets.  */
291 static vec<pre_expr> expressions;
292 static hash_table<pre_expr_d> *expression_to_id;
293 static vec<unsigned> name_to_id;
294
295 /* Allocate an expression id for EXPR.  */
296
297 static inline unsigned int
298 alloc_expression_id (pre_expr expr)
299 {
300   struct pre_expr_d **slot;
301   /* Make sure we won't overflow. */
302   gcc_assert (next_expression_id + 1 > next_expression_id);
303   expr->id = next_expression_id++;
304   expressions.safe_push (expr);
305   if (expr->kind == NAME)
306     {
307       unsigned version = SSA_NAME_VERSION (PRE_EXPR_NAME (expr));
308       /* vec::safe_grow_cleared allocates no headroom.  Avoid frequent
309          re-allocations by using vec::reserve upfront.  */
310       unsigned old_len = name_to_id.length ();
311       name_to_id.reserve (num_ssa_names - old_len);
312       name_to_id.quick_grow_cleared (num_ssa_names);
313       gcc_assert (name_to_id[version] == 0);
314       name_to_id[version] = expr->id;
315     }
316   else
317     {
318       slot = expression_to_id->find_slot (expr, INSERT);
319       gcc_assert (!*slot);
320       *slot = expr;
321     }
322   return next_expression_id - 1;
323 }
324
325 /* Return the expression id for tree EXPR.  */
326
327 static inline unsigned int
328 get_expression_id (const pre_expr expr)
329 {
330   return expr->id;
331 }
332
333 static inline unsigned int
334 lookup_expression_id (const pre_expr expr)
335 {
336   struct pre_expr_d **slot;
337
338   if (expr->kind == NAME)
339     {
340       unsigned version = SSA_NAME_VERSION (PRE_EXPR_NAME (expr));
341       if (name_to_id.length () <= version)
342         return 0;
343       return name_to_id[version];
344     }
345   else
346     {
347       slot = expression_to_id->find_slot (expr, NO_INSERT);
348       if (!slot)
349         return 0;
350       return ((pre_expr)*slot)->id;
351     }
352 }
353
354 /* Return the existing expression id for EXPR, or create one if one
355    does not exist yet.  */
356
357 static inline unsigned int
358 get_or_alloc_expression_id (pre_expr expr)
359 {
360   unsigned int id = lookup_expression_id (expr);
361   if (id == 0)
362     return alloc_expression_id (expr);
363   return expr->id = id;
364 }
365
366 /* Return the expression that has expression id ID */
367
368 static inline pre_expr
369 expression_for_id (unsigned int id)
370 {
371   return expressions[id];
372 }
373
374 /* Free the expression id field in all of our expressions,
375    and then destroy the expressions array.  */
376
377 static void
378 clear_expression_ids (void)
379 {
380   expressions.release ();
381 }
382
383 static alloc_pool pre_expr_pool;
384
385 /* Given an SSA_NAME NAME, get or create a pre_expr to represent it.  */
386
387 static pre_expr
388 get_or_alloc_expr_for_name (tree name)
389 {
390   struct pre_expr_d expr;
391   pre_expr result;
392   unsigned int result_id;
393
394   expr.kind = NAME;
395   expr.id = 0;
396   PRE_EXPR_NAME (&expr) = name;
397   result_id = lookup_expression_id (&expr);
398   if (result_id != 0)
399     return expression_for_id (result_id);
400
401   result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
402   result->kind = NAME;
403   PRE_EXPR_NAME (result) = name;
404   alloc_expression_id (result);
405   return result;
406 }
407
408 /* An unordered bitmap set.  One bitmap tracks values, the other,
409    expressions.  */
410 typedef struct bitmap_set
411 {
412   bitmap_head expressions;
413   bitmap_head values;
414 } *bitmap_set_t;
415
416 #define FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET(set, id, bi)            \
417   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&(set)->expressions, 0, (id), (bi))
418
419 #define FOR_EACH_VALUE_ID_IN_SET(set, id, bi)           \
420   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&(set)->values, 0, (id), (bi))
421
422 /* Mapping from value id to expressions with that value_id.  */
423 static vec<bitmap> value_expressions;
424
425 /* Sets that we need to keep track of.  */
426 typedef struct bb_bitmap_sets
427 {
428   /* The EXP_GEN set, which represents expressions/values generated in
429      a basic block.  */
430   bitmap_set_t exp_gen;
431
432   /* The PHI_GEN set, which represents PHI results generated in a
433      basic block.  */
434   bitmap_set_t phi_gen;
435
436   /* The TMP_GEN set, which represents results/temporaries generated
437      in a basic block. IE the LHS of an expression.  */
438   bitmap_set_t tmp_gen;
439
440   /* The AVAIL_OUT set, which represents which values are available in
441      a given basic block.  */
442   bitmap_set_t avail_out;
443
444   /* The ANTIC_IN set, which represents which values are anticipatable
445      in a given basic block.  */
446   bitmap_set_t antic_in;
447
448   /* The PA_IN set, which represents which values are
449      partially anticipatable in a given basic block.  */
450   bitmap_set_t pa_in;
451
452   /* The NEW_SETS set, which is used during insertion to augment the
453      AVAIL_OUT set of blocks with the new insertions performed during
454      the current iteration.  */
455   bitmap_set_t new_sets;
456
457   /* A cache for value_dies_in_block_x.  */
458   bitmap expr_dies;
459
460   /* The live virtual operand on successor edges.  */
461   tree vop_on_exit;
462
463   /* True if we have visited this block during ANTIC calculation.  */
464   unsigned int visited : 1;
465
466   /* True when the block contains a call that might not return.  */
467   unsigned int contains_may_not_return_call : 1;
468 } *bb_value_sets_t;
469
470 #define EXP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->exp_gen
471 #define PHI_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->phi_gen
472 #define TMP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->tmp_gen
473 #define AVAIL_OUT(BB)   ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->avail_out
474 #define ANTIC_IN(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->antic_in
475 #define PA_IN(BB)       ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->pa_in
476 #define NEW_SETS(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->new_sets
477 #define EXPR_DIES(BB)   ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->expr_dies
478 #define BB_VISITED(BB)  ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->visited
479 #define BB_MAY_NOTRETURN(BB) ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->contains_may_not_return_call
480 #define BB_LIVE_VOP_ON_EXIT(BB) ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->vop_on_exit
481
482
483 /* Basic block list in postorder.  */
484 static int *postorder;
485 static int postorder_num;
486
487 /* This structure is used to keep track of statistics on what
488    optimization PRE was able to perform.  */
489 static struct
490 {
491   /* The number of RHS computations eliminated by PRE.  */
492   int eliminations;
493
494   /* The number of new expressions/temporaries generated by PRE.  */
495   int insertions;
496
497   /* The number of inserts found due to partial anticipation  */
498   int pa_insert;
499
500   /* The number of new PHI nodes added by PRE.  */
501   int phis;
502 } pre_stats;
503
504 static bool do_partial_partial;
505 static pre_expr bitmap_find_leader (bitmap_set_t, unsigned int);
506 static void bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t, pre_expr);
507 static void bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t, pre_expr);
508 static void bitmap_set_copy (bitmap_set_t, bitmap_set_t);
509 static bool bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t, unsigned int);
510 static void bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t, pre_expr);
511 static void bitmap_insert_into_set_1 (bitmap_set_t, pre_expr,
512                                       unsigned int, bool);
513 static bitmap_set_t bitmap_set_new (void);
514 static tree create_expression_by_pieces (basic_block, pre_expr, gimple_seq *,
515                                          tree);
516 static tree find_or_generate_expression (basic_block, tree, gimple_seq *);
517 static unsigned int get_expr_value_id (pre_expr);
518
519 /* We can add and remove elements and entries to and from sets
520    and hash tables, so we use alloc pools for them.  */
521
522 static alloc_pool bitmap_set_pool;
523 static bitmap_obstack grand_bitmap_obstack;
524
525 /* Set of blocks with statements that have had their EH properties changed.  */
526 static bitmap need_eh_cleanup;
527
528 /* Set of blocks with statements that have had their AB properties changed.  */
529 static bitmap need_ab_cleanup;
530
531 /* A three tuple {e, pred, v} used to cache phi translations in the
532    phi_translate_table.  */
533
534 typedef struct expr_pred_trans_d : typed_free_remove<expr_pred_trans_d>
535 {
536   /* The expression.  */
537   pre_expr e;
538
539   /* The predecessor block along which we translated the expression.  */
540   basic_block pred;
541
542   /* The value that resulted from the translation.  */
543   pre_expr v;
544
545   /* The hashcode for the expression, pred pair. This is cached for
546      speed reasons.  */
547   hashval_t hashcode;
548
549   /* hash_table support.  */
550   typedef expr_pred_trans_d value_type;
551   typedef expr_pred_trans_d compare_type;
552   static inline hashval_t hash (const value_type *);
553   static inline int equal (const value_type *, const compare_type *);
554 } *expr_pred_trans_t;
555 typedef const struct expr_pred_trans_d *const_expr_pred_trans_t;
556
557 inline hashval_t
558 expr_pred_trans_d::hash (const expr_pred_trans_d *e)
559 {
560   return e->hashcode;
561 }
562
563 inline int
564 expr_pred_trans_d::equal (const value_type *ve1,
565                           const compare_type *ve2)
566 {
567   basic_block b1 = ve1->pred;
568   basic_block b2 = ve2->pred;
569
570   /* If they are not translations for the same basic block, they can't
571      be equal.  */
572   if (b1 != b2)
573     return false;
574   return pre_expr_d::equal (ve1->e, ve2->e);
575 }
576
577 /* The phi_translate_table caches phi translations for a given
578    expression and predecessor.  */
579 static hash_table<expr_pred_trans_d> *phi_translate_table;
580
581 /* Add the tuple mapping from {expression E, basic block PRED} to
582    the phi translation table and return whether it pre-existed.  */
583
584 static inline bool
585 phi_trans_add (expr_pred_trans_t *entry, pre_expr e, basic_block pred)
586 {
587   expr_pred_trans_t *slot;
588   expr_pred_trans_d tem;
589   hashval_t hash = iterative_hash_hashval_t (pre_expr_d::hash (e),
590                                              pred->index);
591   tem.e = e;
592   tem.pred = pred;
593   tem.hashcode = hash;
594   slot = phi_translate_table->find_slot_with_hash (&tem, hash, INSERT);
595   if (*slot)
596     {
597       *entry = *slot;
598       return true;
599     }
600
601   *entry = *slot = XNEW (struct expr_pred_trans_d);
602   (*entry)->e = e;
603   (*entry)->pred = pred;
604   (*entry)->hashcode = hash;
605   return false;
606 }
607
608
609 /* Add expression E to the expression set of value id V.  */
610
611 static void
612 add_to_value (unsigned int v, pre_expr e)
613 {
614   bitmap set;
615
616   gcc_checking_assert (get_expr_value_id (e) == v);
617
618   if (v >= value_expressions.length ())
619     {
620       value_expressions.safe_grow_cleared (v + 1);
621     }
622
623   set = value_expressions[v];
624   if (!set)
625     {
626       set = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
627       value_expressions[v] = set;
628     }
629
630   bitmap_set_bit (set, get_or_alloc_expression_id (e));
631 }
632
633 /* Create a new bitmap set and return it.  */
634
635 static bitmap_set_t
636 bitmap_set_new (void)
637 {
638   bitmap_set_t ret = (bitmap_set_t) pool_alloc (bitmap_set_pool);
639   bitmap_initialize (&ret->expressions, &grand_bitmap_obstack);
640   bitmap_initialize (&ret->values, &grand_bitmap_obstack);
641   return ret;
642 }
643
644 /* Return the value id for a PRE expression EXPR.  */
645
646 static unsigned int
647 get_expr_value_id (pre_expr expr)
648 {
649   unsigned int id;
650   switch (expr->kind)
651     {
652     case CONSTANT:
653       id = get_constant_value_id (PRE_EXPR_CONSTANT (expr));
654       break;
655     case NAME:
656       id = VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (expr))->value_id;
657       break;
658     case NARY:
659       id = PRE_EXPR_NARY (expr)->value_id;
660       break;
661     case REFERENCE:
662       id = PRE_EXPR_REFERENCE (expr)->value_id;
663       break;
664     default:
665       gcc_unreachable ();
666     }
667   /* ???  We cannot assert that expr has a value-id (it can be 0), because
668      we assign value-ids only to expressions that have a result
669      in set_hashtable_value_ids.  */
670   return id;
671 }
672
673 /* Return a SCCVN valnum (SSA name or constant) for the PRE value-id VAL.  */
674
675 static tree
676 sccvn_valnum_from_value_id (unsigned int val)
677 {
678   bitmap_iterator bi;
679   unsigned int i;
680   bitmap exprset = value_expressions[val];
681   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (exprset, 0, i, bi)
682     {
683       pre_expr vexpr = expression_for_id (i);
684       if (vexpr->kind == NAME)
685         return VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (vexpr))->valnum;
686       else if (vexpr->kind == CONSTANT)
687         return PRE_EXPR_CONSTANT (vexpr);
688     }
689   return NULL_TREE;
690 }
691
692 /* Remove an expression EXPR from a bitmapped set.  */
693
694 static void
695 bitmap_remove_from_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
696 {
697   unsigned int val  = get_expr_value_id (expr);
698   if (!value_id_constant_p (val))
699     {
700       bitmap_clear_bit (&set->values, val);
701       bitmap_clear_bit (&set->expressions, get_expression_id (expr));
702     }
703 }
704
705 static void
706 bitmap_insert_into_set_1 (bitmap_set_t set, pre_expr expr,
707                           unsigned int val, bool allow_constants)
708 {
709   if (allow_constants || !value_id_constant_p (val))
710     {
711       /* We specifically expect this and only this function to be able to
712          insert constants into a set.  */
713       bitmap_set_bit (&set->values, val);
714       bitmap_set_bit (&set->expressions, get_or_alloc_expression_id (expr));
715     }
716 }
717
718 /* Insert an expression EXPR into a bitmapped set.  */
719
720 static void
721 bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
722 {
723   bitmap_insert_into_set_1 (set, expr, get_expr_value_id (expr), false);
724 }
725
726 /* Copy a bitmapped set ORIG, into bitmapped set DEST.  */
727
728 static void
729 bitmap_set_copy (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
730 {
731   bitmap_copy (&dest->expressions, &orig->expressions);
732   bitmap_copy (&dest->values, &orig->values);
733 }
734
735
736 /* Free memory used up by SET.  */
737 static void
738 bitmap_set_free (bitmap_set_t set)
739 {
740   bitmap_clear (&set->expressions);
741   bitmap_clear (&set->values);
742 }
743
744
745 /* Generate an topological-ordered array of bitmap set SET.  */
746
747 static vec<pre_expr> 
748 sorted_array_from_bitmap_set (bitmap_set_t set)
749 {
750   unsigned int i, j;
751   bitmap_iterator bi, bj;
752   vec<pre_expr> result;
753
754   /* Pre-allocate enough space for the array.  */
755   result.create (bitmap_count_bits (&set->expressions));
756
757   FOR_EACH_VALUE_ID_IN_SET (set, i, bi)
758     {
759       /* The number of expressions having a given value is usually
760          relatively small.  Thus, rather than making a vector of all
761          the expressions and sorting it by value-id, we walk the values
762          and check in the reverse mapping that tells us what expressions
763          have a given value, to filter those in our set.  As a result,
764          the expressions are inserted in value-id order, which means
765          topological order.
766
767          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
768          choose which set to walk based on the set size.  */
769       bitmap exprset = value_expressions[i];
770       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (exprset, 0, j, bj)
771         {
772           if (bitmap_bit_p (&set->expressions, j))
773             result.quick_push (expression_for_id (j));
774         }
775     }
776
777   return result;
778 }
779
780 /* Perform bitmapped set operation DEST &= ORIG.  */
781
782 static void
783 bitmap_set_and (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
784 {
785   bitmap_iterator bi;
786   unsigned int i;
787
788   if (dest != orig)
789     {
790       bitmap_head temp;
791       bitmap_initialize (&temp, &grand_bitmap_obstack);
792
793       bitmap_and_into (&dest->values, &orig->values);
794       bitmap_copy (&temp, &dest->expressions);
795       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&temp, 0, i, bi)
796         {
797           pre_expr expr = expression_for_id (i);
798           unsigned int value_id = get_expr_value_id (expr);
799           if (!bitmap_bit_p (&dest->values, value_id))
800             bitmap_clear_bit (&dest->expressions, i);
801         }
802       bitmap_clear (&temp);
803     }
804 }
805
806 /* Subtract all values and expressions contained in ORIG from DEST.  */
807
808 static bitmap_set_t
809 bitmap_set_subtract (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
810 {
811   bitmap_set_t result = bitmap_set_new ();
812   bitmap_iterator bi;
813   unsigned int i;
814
815   bitmap_and_compl (&result->expressions, &dest->expressions,
816                     &orig->expressions);
817
818   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (result, i, bi)
819     {
820       pre_expr expr = expression_for_id (i);
821       unsigned int value_id = get_expr_value_id (expr);
822       bitmap_set_bit (&result->values, value_id);
823     }
824
825   return result;
826 }
827
828 /* Subtract all the values in bitmap set B from bitmap set A.  */
829
830 static void
831 bitmap_set_subtract_values (bitmap_set_t a, bitmap_set_t b)
832 {
833   unsigned int i;
834   bitmap_iterator bi;
835   bitmap_head temp;
836
837   bitmap_initialize (&temp, &grand_bitmap_obstack);
838
839   bitmap_copy (&temp, &a->expressions);
840   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&temp, 0, i, bi)
841     {
842       pre_expr expr = expression_for_id (i);
843       if (bitmap_set_contains_value (b, get_expr_value_id (expr)))
844         bitmap_remove_from_set (a, expr);
845     }
846   bitmap_clear (&temp);
847 }
848
849
850 /* Return true if bitmapped set SET contains the value VALUE_ID.  */
851
852 static bool
853 bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t set, unsigned int value_id)
854 {
855   if (value_id_constant_p (value_id))
856     return true;
857
858   if (!set || bitmap_empty_p (&set->expressions))
859     return false;
860
861   return bitmap_bit_p (&set->values, value_id);
862 }
863
864 static inline bool
865 bitmap_set_contains_expr (bitmap_set_t set, const pre_expr expr)
866 {
867   return bitmap_bit_p (&set->expressions, get_expression_id (expr));
868 }
869
870 /* Replace an instance of value LOOKFOR with expression EXPR in SET.  */
871
872 static void
873 bitmap_set_replace_value (bitmap_set_t set, unsigned int lookfor,
874                           const pre_expr expr)
875 {
876   bitmap exprset;
877   unsigned int i;
878   bitmap_iterator bi;
879
880   if (value_id_constant_p (lookfor))
881     return;
882
883   if (!bitmap_set_contains_value (set, lookfor))
884     return;
885
886   /* The number of expressions having a given value is usually
887      significantly less than the total number of expressions in SET.
888      Thus, rather than check, for each expression in SET, whether it
889      has the value LOOKFOR, we walk the reverse mapping that tells us
890      what expressions have a given value, and see if any of those
891      expressions are in our set.  For large testcases, this is about
892      5-10x faster than walking the bitmap.  If this is somehow a
893      significant lose for some cases, we can choose which set to walk
894      based on the set size.  */
895   exprset = value_expressions[lookfor];
896   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (exprset, 0, i, bi)
897     {
898       if (bitmap_clear_bit (&set->expressions, i))
899         {
900           bitmap_set_bit (&set->expressions, get_expression_id (expr));
901           return;
902         }
903     }
904
905   gcc_unreachable ();
906 }
907
908 /* Return true if two bitmap sets are equal.  */
909
910 static bool
911 bitmap_set_equal (bitmap_set_t a, bitmap_set_t b)
912 {
913   return bitmap_equal_p (&a->values, &b->values);
914 }
915
916 /* Replace an instance of EXPR's VALUE with EXPR in SET if it exists,
917    and add it otherwise.  */
918
919 static void
920 bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
921 {
922   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
923
924   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
925     bitmap_set_replace_value (set, val, expr);
926   else
927     bitmap_insert_into_set (set, expr);
928 }
929
930 /* Insert EXPR into SET if EXPR's value is not already present in
931    SET.  */
932
933 static void
934 bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
935 {
936   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
937
938   gcc_checking_assert (expr->id == get_or_alloc_expression_id (expr));
939
940   /* Constant values are always considered to be part of the set.  */
941   if (value_id_constant_p (val))
942     return;
943
944   /* If the value membership changed, add the expression.  */
945   if (bitmap_set_bit (&set->values, val))
946     bitmap_set_bit (&set->expressions, expr->id);
947 }
948
949 /* Print out EXPR to outfile.  */
950
951 static void
952 print_pre_expr (FILE *outfile, const pre_expr expr)
953 {
954   switch (expr->kind)
955     {
956     case CONSTANT:
957       print_generic_expr (outfile, PRE_EXPR_CONSTANT (expr), 0);
958       break;
959     case NAME:
960       print_generic_expr (outfile, PRE_EXPR_NAME (expr), 0);
961       break;
962     case NARY:
963       {
964         unsigned int i;
965         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
966         fprintf (outfile, "{%s,", get_tree_code_name (nary->opcode));
967         for (i = 0; i < nary->length; i++)
968           {
969             print_generic_expr (outfile, nary->op[i], 0);
970             if (i != (unsigned) nary->length - 1)
971               fprintf (outfile, ",");
972           }
973         fprintf (outfile, "}");
974       }
975       break;
976
977     case REFERENCE:
978       {
979         vn_reference_op_t vro;
980         unsigned int i;
981         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
982         fprintf (outfile, "{");
983         for (i = 0;
984              ref->operands.iterate (i, &vro);
985              i++)
986           {
987             bool closebrace = false;
988             if (vro->opcode != SSA_NAME
989                 && TREE_CODE_CLASS (vro->opcode) != tcc_declaration)
990               {
991                 fprintf (outfile, "%s", get_tree_code_name (vro->opcode));
992                 if (vro->op0)
993                   {
994                     fprintf (outfile, "<");
995                     closebrace = true;
996                   }
997               }
998             if (vro->op0)
999               {
1000                 print_generic_expr (outfile, vro->op0, 0);
1001                 if (vro->op1)
1002                   {
1003                     fprintf (outfile, ",");
1004                     print_generic_expr (outfile, vro->op1, 0);
1005                   }
1006                 if (vro->op2)
1007                   {
1008                     fprintf (outfile, ",");
1009                     print_generic_expr (outfile, vro->op2, 0);
1010                   }
1011               }
1012             if (closebrace)
1013                 fprintf (outfile, ">");
1014             if (i != ref->operands.length () - 1)
1015               fprintf (outfile, ",");
1016           }
1017         fprintf (outfile, "}");
1018         if (ref->vuse)
1019           {
1020             fprintf (outfile, "@");
1021             print_generic_expr (outfile, ref->vuse, 0);
1022           }
1023       }
1024       break;
1025     }
1026 }
1027 void debug_pre_expr (pre_expr);
1028
1029 /* Like print_pre_expr but always prints to stderr.  */
1030 DEBUG_FUNCTION void
1031 debug_pre_expr (pre_expr e)
1032 {
1033   print_pre_expr (stderr, e);
1034   fprintf (stderr, "\n");
1035 }
1036
1037 /* Print out SET to OUTFILE.  */
1038
1039 static void
1040 print_bitmap_set (FILE *outfile, bitmap_set_t set,
1041                   const char *setname, int blockindex)
1042 {
1043   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
1044   if (set)
1045     {
1046       bool first = true;
1047       unsigned i;
1048       bitmap_iterator bi;
1049
1050       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (set, i, bi)
1051         {
1052           const pre_expr expr = expression_for_id (i);
1053
1054           if (!first)
1055             fprintf (outfile, ", ");
1056           first = false;
1057           print_pre_expr (outfile, expr);
1058
1059           fprintf (outfile, " (%04d)", get_expr_value_id (expr));
1060         }
1061     }
1062   fprintf (outfile, " }\n");
1063 }
1064
1065 void debug_bitmap_set (bitmap_set_t);
1066
1067 DEBUG_FUNCTION void
1068 debug_bitmap_set (bitmap_set_t set)
1069 {
1070   print_bitmap_set (stderr, set, "debug", 0);
1071 }
1072
1073 void debug_bitmap_sets_for (basic_block);
1074
1075 DEBUG_FUNCTION void
1076 debug_bitmap_sets_for (basic_block bb)
1077 {
1078   print_bitmap_set (stderr, AVAIL_OUT (bb), "avail_out", bb->index);
1079   print_bitmap_set (stderr, EXP_GEN (bb), "exp_gen", bb->index);
1080   print_bitmap_set (stderr, PHI_GEN (bb), "phi_gen", bb->index);
1081   print_bitmap_set (stderr, TMP_GEN (bb), "tmp_gen", bb->index);
1082   print_bitmap_set (stderr, ANTIC_IN (bb), "antic_in", bb->index);
1083   if (do_partial_partial)
1084     print_bitmap_set (stderr, PA_IN (bb), "pa_in", bb->index);
1085   print_bitmap_set (stderr, NEW_SETS (bb), "new_sets", bb->index);
1086 }
1087
1088 /* Print out the expressions that have VAL to OUTFILE.  */
1089
1090 static void
1091 print_value_expressions (FILE *outfile, unsigned int val)
1092 {
1093   bitmap set = value_expressions[val];
1094   if (set)
1095     {
1096       bitmap_set x;
1097       char s[10];
1098       sprintf (s, "%04d", val);
1099       x.expressions = *set;
1100       print_bitmap_set (outfile, &x, s, 0);
1101     }
1102 }
1103
1104
1105 DEBUG_FUNCTION void
1106 debug_value_expressions (unsigned int val)
1107 {
1108   print_value_expressions (stderr, val);
1109 }
1110
1111 /* Given a CONSTANT, allocate a new CONSTANT type PRE_EXPR to
1112    represent it.  */
1113
1114 static pre_expr
1115 get_or_alloc_expr_for_constant (tree constant)
1116 {
1117   unsigned int result_id;
1118   unsigned int value_id;
1119   struct pre_expr_d expr;
1120   pre_expr newexpr;
1121
1122   expr.kind = CONSTANT;
1123   PRE_EXPR_CONSTANT (&expr) = constant;
1124   result_id = lookup_expression_id (&expr);
1125   if (result_id != 0)
1126     return expression_for_id (result_id);
1127
1128   newexpr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1129   newexpr->kind = CONSTANT;
1130   PRE_EXPR_CONSTANT (newexpr) = constant;
1131   alloc_expression_id (newexpr);
1132   value_id = get_or_alloc_constant_value_id (constant);
1133   add_to_value (value_id, newexpr);
1134   return newexpr;
1135 }
1136
1137 /* Given a value id V, find the actual tree representing the constant
1138    value if there is one, and return it. Return NULL if we can't find
1139    a constant.  */
1140
1141 static tree
1142 get_constant_for_value_id (unsigned int v)
1143 {
1144   if (value_id_constant_p (v))
1145     {
1146       unsigned int i;
1147       bitmap_iterator bi;
1148       bitmap exprset = value_expressions[v];
1149
1150       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (exprset, 0, i, bi)
1151         {
1152           pre_expr expr = expression_for_id (i);
1153           if (expr->kind == CONSTANT)
1154             return PRE_EXPR_CONSTANT (expr);
1155         }
1156     }
1157   return NULL;
1158 }
1159
1160 /* Get or allocate a pre_expr for a piece of GIMPLE, and return it.
1161    Currently only supports constants and SSA_NAMES.  */
1162 static pre_expr
1163 get_or_alloc_expr_for (tree t)
1164 {
1165   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
1166     return get_or_alloc_expr_for_name (t);
1167   else if (is_gimple_min_invariant (t))
1168     return get_or_alloc_expr_for_constant (t);
1169   else
1170     {
1171       /* More complex expressions can result from SCCVN expression
1172          simplification that inserts values for them.  As they all
1173          do not have VOPs the get handled by the nary ops struct.  */
1174       vn_nary_op_t result;
1175       unsigned int result_id;
1176       vn_nary_op_lookup (t, &result);
1177       if (result != NULL)
1178         {
1179           pre_expr e = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1180           e->kind = NARY;
1181           PRE_EXPR_NARY (e) = result;
1182           result_id = lookup_expression_id (e);
1183           if (result_id != 0)
1184             {
1185               pool_free (pre_expr_pool, e);
1186               e = expression_for_id (result_id);
1187               return e;
1188             }
1189           alloc_expression_id (e);
1190           return e;
1191         }
1192     }
1193   return NULL;
1194 }
1195
1196 /* Return the folded version of T if T, when folded, is a gimple
1197    min_invariant.  Otherwise, return T.  */
1198
1199 static pre_expr
1200 fully_constant_expression (pre_expr e)
1201 {
1202   switch (e->kind)
1203     {
1204     case CONSTANT:
1205       return e;
1206     case NARY:
1207       {
1208         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (e);
1209         switch (TREE_CODE_CLASS (nary->opcode))
1210           {
1211           case tcc_binary:
1212           case tcc_comparison:
1213             {
1214               /* We have to go from trees to pre exprs to value ids to
1215                  constants.  */
1216               tree naryop0 = nary->op[0];
1217               tree naryop1 = nary->op[1];
1218               tree result;
1219               if (!is_gimple_min_invariant (naryop0))
1220                 {
1221                   pre_expr rep0 = get_or_alloc_expr_for (naryop0);
1222                   unsigned int vrep0 = get_expr_value_id (rep0);
1223                   tree const0 = get_constant_for_value_id (vrep0);
1224                   if (const0)
1225                     naryop0 = fold_convert (TREE_TYPE (naryop0), const0);
1226                 }
1227               if (!is_gimple_min_invariant (naryop1))
1228                 {
1229                   pre_expr rep1 = get_or_alloc_expr_for (naryop1);
1230                   unsigned int vrep1 = get_expr_value_id (rep1);
1231                   tree const1 = get_constant_for_value_id (vrep1);
1232                   if (const1)
1233                     naryop1 = fold_convert (TREE_TYPE (naryop1), const1);
1234                 }
1235               result = fold_binary (nary->opcode, nary->type,
1236                                     naryop0, naryop1);
1237               if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1238                 return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1239               /* We might have simplified the expression to a
1240                  SSA_NAME for example from x_1 * 1.  But we cannot
1241                  insert a PHI for x_1 unconditionally as x_1 might
1242                  not be available readily.  */
1243               return e;
1244             }
1245           case tcc_reference:
1246             if (nary->opcode != REALPART_EXPR
1247                 && nary->opcode != IMAGPART_EXPR
1248                 && nary->opcode != VIEW_CONVERT_EXPR)
1249               return e;
1250             /* Fallthrough.  */
1251           case tcc_unary:
1252             {
1253               /* We have to go from trees to pre exprs to value ids to
1254                  constants.  */
1255               tree naryop0 = nary->op[0];
1256               tree const0, result;
1257               if (is_gimple_min_invariant (naryop0))
1258                 const0 = naryop0;
1259               else
1260                 {
1261                   pre_expr rep0 = get_or_alloc_expr_for (naryop0);
1262                   unsigned int vrep0 = get_expr_value_id (rep0);
1263                   const0 = get_constant_for_value_id (vrep0);
1264                 }
1265               result = NULL;
1266               if (const0)
1267                 {
1268                   tree type1 = TREE_TYPE (nary->op[0]);
1269                   const0 = fold_convert (type1, const0);
1270                   result = fold_unary (nary->opcode, nary->type, const0);
1271                 }
1272               if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1273                 return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1274               return e;
1275             }
1276           default:
1277             return e;
1278           }
1279       }
1280     case REFERENCE:
1281       {
1282         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (e);
1283         tree folded;
1284         if ((folded = fully_constant_vn_reference_p (ref)))
1285           return get_or_alloc_expr_for_constant (folded);
1286         return e;
1287       }
1288     default:
1289       return e;
1290     }
1291   return e;
1292 }
1293
1294 /* Translate the VUSE backwards through phi nodes in PHIBLOCK, so that
1295    it has the value it would have in BLOCK.  Set *SAME_VALID to true
1296    in case the new vuse doesn't change the value id of the OPERANDS.  */
1297
1298 static tree
1299 translate_vuse_through_block (vec<vn_reference_op_s> operands,
1300                               alias_set_type set, tree type, tree vuse,
1301                               basic_block phiblock,
1302                               basic_block block, bool *same_valid)
1303 {
1304   gimple phi = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1305   ao_ref ref;
1306   edge e = NULL;
1307   bool use_oracle;
1308
1309   *same_valid = true;
1310
1311   if (gimple_bb (phi) != phiblock)
1312     return vuse;
1313
1314   use_oracle = ao_ref_init_from_vn_reference (&ref, set, type, operands);
1315
1316   /* Use the alias-oracle to find either the PHI node in this block,
1317      the first VUSE used in this block that is equivalent to vuse or
1318      the first VUSE which definition in this block kills the value.  */
1319   if (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI)
1320     e = find_edge (block, phiblock);
1321   else if (use_oracle)
1322     while (!stmt_may_clobber_ref_p_1 (phi, &ref))
1323       {
1324         vuse = gimple_vuse (phi);
1325         phi = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1326         if (gimple_bb (phi) != phiblock)
1327           return vuse;
1328         if (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI)
1329           {
1330             e = find_edge (block, phiblock);
1331             break;
1332           }
1333       }
1334   else
1335     return NULL_TREE;
1336
1337   if (e)
1338     {
1339       if (use_oracle)
1340         {
1341           bitmap visited = NULL;
1342           unsigned int cnt;
1343           /* Try to find a vuse that dominates this phi node by skipping
1344              non-clobbering statements.  */
1345           vuse = get_continuation_for_phi (phi, &ref, &cnt, &visited, false,
1346                                            NULL, NULL);
1347           if (visited)
1348             BITMAP_FREE (visited);
1349         }
1350       else
1351         vuse = NULL_TREE;
1352       if (!vuse)
1353         {
1354           /* If we didn't find any, the value ID can't stay the same,
1355              but return the translated vuse.  */
1356           *same_valid = false;
1357           vuse = PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
1358         }
1359       /* ??? We would like to return vuse here as this is the canonical
1360          upmost vdef that this reference is associated with.  But during
1361          insertion of the references into the hash tables we only ever
1362          directly insert with their direct gimple_vuse, hence returning
1363          something else would make us not find the other expression.  */
1364       return PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
1365     }
1366
1367   return NULL_TREE;
1368 }
1369
1370 /* Like bitmap_find_leader, but checks for the value existing in SET1 *or*
1371    SET2.  This is used to avoid making a set consisting of the union
1372    of PA_IN and ANTIC_IN during insert.  */
1373
1374 static inline pre_expr
1375 find_leader_in_sets (unsigned int val, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2)
1376 {
1377   pre_expr result;
1378
1379   result = bitmap_find_leader (set1, val);
1380   if (!result && set2)
1381     result = bitmap_find_leader (set2, val);
1382   return result;
1383 }
1384
1385 /* Get the tree type for our PRE expression e.  */
1386
1387 static tree
1388 get_expr_type (const pre_expr e)
1389 {
1390   switch (e->kind)
1391     {
1392     case NAME:
1393       return TREE_TYPE (PRE_EXPR_NAME (e));
1394     case CONSTANT:
1395       return TREE_TYPE (PRE_EXPR_CONSTANT (e));
1396     case REFERENCE:
1397       return PRE_EXPR_REFERENCE (e)->type;
1398     case NARY:
1399       return PRE_EXPR_NARY (e)->type;
1400     }
1401   gcc_unreachable ();
1402 }
1403
1404 /* Get a representative SSA_NAME for a given expression.
1405    Since all of our sub-expressions are treated as values, we require
1406    them to be SSA_NAME's for simplicity.
1407    Prior versions of GVNPRE used to use "value handles" here, so that
1408    an expression would be VH.11 + VH.10 instead of d_3 + e_6.  In
1409    either case, the operands are really values (IE we do not expect
1410    them to be usable without finding leaders).  */
1411
1412 static tree
1413 get_representative_for (const pre_expr e)
1414 {
1415   tree name;
1416   unsigned int value_id = get_expr_value_id (e);
1417
1418   switch (e->kind)
1419     {
1420     case NAME:
1421       return PRE_EXPR_NAME (e);
1422     case CONSTANT:
1423       return PRE_EXPR_CONSTANT (e);
1424     case NARY:
1425     case REFERENCE:
1426       {
1427         /* Go through all of the expressions representing this value
1428            and pick out an SSA_NAME.  */
1429         unsigned int i;
1430         bitmap_iterator bi;
1431         bitmap exprs = value_expressions[value_id];
1432         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (exprs, 0, i, bi)
1433           {
1434             pre_expr rep = expression_for_id (i);
1435             if (rep->kind == NAME)
1436               return PRE_EXPR_NAME (rep);
1437             else if (rep->kind == CONSTANT)
1438               return PRE_EXPR_CONSTANT (rep);
1439           }
1440       }
1441       break;
1442     }
1443
1444   /* If we reached here we couldn't find an SSA_NAME.  This can
1445      happen when we've discovered a value that has never appeared in
1446      the program as set to an SSA_NAME, as the result of phi translation.
1447      Create one here.
1448      ???  We should be able to re-use this when we insert the statement
1449      to compute it.  */
1450   name = make_temp_ssa_name (get_expr_type (e), gimple_build_nop (), "pretmp");
1451   VN_INFO_GET (name)->value_id = value_id;
1452   VN_INFO (name)->valnum = name;
1453   /* ???  For now mark this SSA name for release by SCCVN.  */
1454   VN_INFO (name)->needs_insertion = true;
1455   add_to_value (value_id, get_or_alloc_expr_for_name (name));
1456   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1457     {
1458       fprintf (dump_file, "Created SSA_NAME representative ");
1459       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
1460       fprintf (dump_file, " for expression:");
1461       print_pre_expr (dump_file, e);
1462       fprintf (dump_file, " (%04d)\n", value_id);
1463     }
1464
1465   return name;
1466 }
1467
1468
1469
1470 static pre_expr
1471 phi_translate (pre_expr expr, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1472                basic_block pred, basic_block phiblock);
1473
1474 /* Translate EXPR using phis in PHIBLOCK, so that it has the values of
1475    the phis in PRED.  Return NULL if we can't find a leader for each part
1476    of the translated expression.  */
1477
1478 static pre_expr
1479 phi_translate_1 (pre_expr expr, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1480                  basic_block pred, basic_block phiblock)
1481 {
1482   switch (expr->kind)
1483     {
1484     case NARY:
1485       {
1486         unsigned int i;
1487         bool changed = false;
1488         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
1489         vn_nary_op_t newnary = XALLOCAVAR (struct vn_nary_op_s,
1490                                            sizeof_vn_nary_op (nary->length));
1491         memcpy (newnary, nary, sizeof_vn_nary_op (nary->length));
1492
1493         for (i = 0; i < newnary->length; i++)
1494           {
1495             if (TREE_CODE (newnary->op[i]) != SSA_NAME)
1496               continue;
1497             else
1498               {
1499                 pre_expr leader, result;
1500                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (newnary->op[i])->value_id;
1501                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1502                 result = phi_translate (leader, set1, set2, pred, phiblock);
1503                 if (result && result != leader)
1504                   {
1505                     tree name = get_representative_for (result);
1506                     if (!name)
1507                       return NULL;
1508                     newnary->op[i] = name;
1509                   }
1510                 else if (!result)
1511                   return NULL;
1512
1513                 changed |= newnary->op[i] != nary->op[i];
1514               }
1515           }
1516         if (changed)
1517           {
1518             pre_expr constant;
1519             unsigned int new_val_id;
1520
1521             tree result = vn_nary_op_lookup_pieces (newnary->length,
1522                                                     newnary->opcode,
1523                                                     newnary->type,
1524                                                     &newnary->op[0],
1525                                                     &nary);
1526             if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1527               return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1528
1529             expr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1530             expr->kind = NARY;
1531             expr->id = 0;
1532             if (nary)
1533               {
1534                 PRE_EXPR_NARY (expr) = nary;
1535                 constant = fully_constant_expression (expr);
1536                 if (constant != expr)
1537                   return constant;
1538
1539                 new_val_id = nary->value_id;
1540                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1541               }
1542             else
1543               {
1544                 new_val_id = get_next_value_id ();
1545                 value_expressions.safe_grow_cleared (get_max_value_id () + 1);
1546                 nary = vn_nary_op_insert_pieces (newnary->length,
1547                                                  newnary->opcode,
1548                                                  newnary->type,
1549                                                  &newnary->op[0],
1550                                                  result, new_val_id);
1551                 PRE_EXPR_NARY (expr) = nary;
1552                 constant = fully_constant_expression (expr);
1553                 if (constant != expr)
1554                   return constant;
1555                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1556               }
1557             add_to_value (new_val_id, expr);
1558           }
1559         return expr;
1560       }
1561       break;
1562
1563     case REFERENCE:
1564       {
1565         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
1566         vec<vn_reference_op_s> operands = ref->operands;
1567         tree vuse = ref->vuse;
1568         tree newvuse = vuse;
1569         vec<vn_reference_op_s> newoperands = vNULL;
1570         bool changed = false, same_valid = true;
1571         unsigned int i, n;
1572         vn_reference_op_t operand;
1573         vn_reference_t newref;
1574
1575         for (i = 0; operands.iterate (i, &operand); i++)
1576           {
1577             pre_expr opresult;
1578             pre_expr leader;
1579             tree op[3];
1580             tree type = operand->type;
1581             vn_reference_op_s newop = *operand;
1582             op[0] = operand->op0;
1583             op[1] = operand->op1;
1584             op[2] = operand->op2;
1585             for (n = 0; n < 3; ++n)
1586               {
1587                 unsigned int op_val_id;
1588                 if (!op[n])
1589                   continue;
1590                 if (TREE_CODE (op[n]) != SSA_NAME)
1591                   {
1592                     /* We can't possibly insert these.  */
1593                     if (n != 0
1594                         && !is_gimple_min_invariant (op[n]))
1595                       break;
1596                     continue;
1597                   }
1598                 op_val_id = VN_INFO (op[n])->value_id;
1599                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1600                 if (!leader)
1601                   break;
1602                 opresult = phi_translate (leader, set1, set2, pred, phiblock);
1603                 if (!opresult)
1604                   break;
1605                 if (opresult != leader)
1606                   {
1607                     tree name = get_representative_for (opresult);
1608                     if (!name)
1609                       break;
1610                     changed |= name != op[n];
1611                     op[n] = name;
1612                   }
1613               }
1614             if (n != 3)
1615               {
1616                 newoperands.release ();
1617                 return NULL;
1618               }
1619             if (!changed)
1620               continue;
1621             if (!newoperands.exists ())
1622               newoperands = operands.copy ();
1623             /* We may have changed from an SSA_NAME to a constant */
1624             if (newop.opcode == SSA_NAME && TREE_CODE (op[0]) != SSA_NAME)
1625               newop.opcode = TREE_CODE (op[0]);
1626             newop.type = type;
1627             newop.op0 = op[0];
1628             newop.op1 = op[1];
1629             newop.op2 = op[2];
1630             newoperands[i] = newop;
1631           }
1632         gcc_checking_assert (i == operands.length ());
1633
1634         if (vuse)
1635           {
1636             newvuse = translate_vuse_through_block (newoperands.exists ()
1637                                                     ? newoperands : operands,
1638                                                     ref->set, ref->type,
1639                                                     vuse, phiblock, pred,
1640                                                     &same_valid);
1641             if (newvuse == NULL_TREE)
1642               {
1643                 newoperands.release ();
1644                 return NULL;
1645               }
1646           }
1647
1648         if (changed || newvuse != vuse)
1649           {
1650             unsigned int new_val_id;
1651             pre_expr constant;
1652
1653             tree result = vn_reference_lookup_pieces (newvuse, ref->set,
1654                                                       ref->type,
1655                                                       newoperands.exists ()
1656                                                       ? newoperands : operands,
1657                                                       &newref, VN_WALK);
1658             if (result)
1659               newoperands.release ();
1660
1661             /* We can always insert constants, so if we have a partial
1662                redundant constant load of another type try to translate it
1663                to a constant of appropriate type.  */
1664             if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1665               {
1666                 tree tem = result;
1667                 if (!useless_type_conversion_p (ref->type, TREE_TYPE (result)))
1668                   {
1669                     tem = fold_unary (VIEW_CONVERT_EXPR, ref->type, result);
1670                     if (tem && !is_gimple_min_invariant (tem))
1671                       tem = NULL_TREE;
1672                   }
1673                 if (tem)
1674                   return get_or_alloc_expr_for_constant (tem);
1675               }
1676
1677             /* If we'd have to convert things we would need to validate
1678                if we can insert the translated expression.  So fail
1679                here for now - we cannot insert an alias with a different
1680                type in the VN tables either, as that would assert.  */
1681             if (result
1682                 && !useless_type_conversion_p (ref->type, TREE_TYPE (result)))
1683               return NULL;
1684             else if (!result && newref
1685                      && !useless_type_conversion_p (ref->type, newref->type))
1686               {
1687                 newoperands.release ();
1688                 return NULL;
1689               }
1690
1691             expr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1692             expr->kind = REFERENCE;
1693             expr->id = 0;
1694
1695             if (newref)
1696               {
1697                 PRE_EXPR_REFERENCE (expr) = newref;
1698                 constant = fully_constant_expression (expr);
1699                 if (constant != expr)
1700                   return constant;
1701
1702                 new_val_id = newref->value_id;
1703                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1704               }
1705             else
1706               {
1707                 if (changed || !same_valid)
1708                   {
1709                     new_val_id = get_next_value_id ();
1710                     value_expressions.safe_grow_cleared
1711                       (get_max_value_id () + 1);
1712                   }
1713                 else
1714                   new_val_id = ref->value_id;
1715                 if (!newoperands.exists ())
1716                   newoperands = operands.copy ();
1717                 newref = vn_reference_insert_pieces (newvuse, ref->set,
1718                                                      ref->type,
1719                                                      newoperands,
1720                                                      result, new_val_id);
1721                 newoperands = vNULL;
1722                 PRE_EXPR_REFERENCE (expr) = newref;
1723                 constant = fully_constant_expression (expr);
1724                 if (constant != expr)
1725                   return constant;
1726                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1727               }
1728             add_to_value (new_val_id, expr);
1729           }
1730         newoperands.release ();
1731         return expr;
1732       }
1733       break;
1734
1735     case NAME:
1736       {
1737         tree name = PRE_EXPR_NAME (expr);
1738         gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1739         /* If the SSA name is defined by a PHI node in this block,
1740            translate it.  */
1741         if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
1742             && gimple_bb (def_stmt) == phiblock)
1743           {
1744             edge e = find_edge (pred, gimple_bb (def_stmt));
1745             tree def = PHI_ARG_DEF (def_stmt, e->dest_idx);
1746
1747             /* Handle constant. */
1748             if (is_gimple_min_invariant (def))
1749               return get_or_alloc_expr_for_constant (def);
1750
1751             return get_or_alloc_expr_for_name (def);
1752           }
1753         /* Otherwise return it unchanged - it will get removed if its
1754            value is not available in PREDs AVAIL_OUT set of expressions
1755            by the subtraction of TMP_GEN.  */
1756         return expr;
1757       }
1758
1759     default:
1760       gcc_unreachable ();
1761     }
1762 }
1763
1764 /* Wrapper around phi_translate_1 providing caching functionality.  */
1765
1766 static pre_expr
1767 phi_translate (pre_expr expr, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1768                basic_block pred, basic_block phiblock)
1769 {
1770   expr_pred_trans_t slot = NULL;
1771   pre_expr phitrans;
1772
1773   if (!expr)
1774     return NULL;
1775
1776   /* Constants contain no values that need translation.  */
1777   if (expr->kind == CONSTANT)
1778     return expr;
1779
1780   if (value_id_constant_p (get_expr_value_id (expr)))
1781     return expr;
1782
1783   /* Don't add translations of NAMEs as those are cheap to translate.  */
1784   if (expr->kind != NAME)
1785     {
1786       if (phi_trans_add (&slot, expr, pred))
1787         return slot->v;
1788       /* Store NULL for the value we want to return in the case of
1789          recursing.  */
1790       slot->v = NULL;
1791     }
1792
1793   /* Translate.  */
1794   phitrans = phi_translate_1 (expr, set1, set2, pred, phiblock);
1795
1796   if (slot)
1797     {
1798       if (phitrans)
1799         slot->v = phitrans;
1800       else
1801         /* Remove failed translations again, they cause insert
1802            iteration to not pick up new opportunities reliably.  */
1803         phi_translate_table->remove_elt_with_hash (slot, slot->hashcode);
1804     }
1805
1806   return phitrans;
1807 }
1808
1809
1810 /* For each expression in SET, translate the values through phi nodes
1811    in PHIBLOCK using edge PHIBLOCK->PRED, and store the resulting
1812    expressions in DEST.  */
1813
1814 static void
1815 phi_translate_set (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t set, basic_block pred,
1816                    basic_block phiblock)
1817 {
1818   vec<pre_expr> exprs;
1819   pre_expr expr;
1820   int i;
1821
1822   if (gimple_seq_empty_p (phi_nodes (phiblock)))
1823     {
1824       bitmap_set_copy (dest, set);
1825       return;
1826     }
1827
1828   exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set);
1829   FOR_EACH_VEC_ELT (exprs, i, expr)
1830     {
1831       pre_expr translated;
1832       translated = phi_translate (expr, set, NULL, pred, phiblock);
1833       if (!translated)
1834         continue;
1835
1836       /* We might end up with multiple expressions from SET being
1837          translated to the same value.  In this case we do not want
1838          to retain the NARY or REFERENCE expression but prefer a NAME
1839          which would be the leader.  */
1840       if (translated->kind == NAME)
1841         bitmap_value_replace_in_set (dest, translated);
1842       else
1843         bitmap_value_insert_into_set (dest, translated);
1844     }
1845   exprs.release ();
1846 }
1847
1848 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
1849    value) in a given set, and return it.  Return NULL if no leader
1850    is found.  */
1851
1852 static pre_expr
1853 bitmap_find_leader (bitmap_set_t set, unsigned int val)
1854 {
1855   if (value_id_constant_p (val))
1856     {
1857       unsigned int i;
1858       bitmap_iterator bi;
1859       bitmap exprset = value_expressions[val];
1860
1861       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (exprset, 0, i, bi)
1862         {
1863           pre_expr expr = expression_for_id (i);
1864           if (expr->kind == CONSTANT)
1865             return expr;
1866         }
1867     }
1868   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
1869     {
1870       /* Rather than walk the entire bitmap of expressions, and see
1871          whether any of them has the value we are looking for, we look
1872          at the reverse mapping, which tells us the set of expressions
1873          that have a given value (IE value->expressions with that
1874          value) and see if any of those expressions are in our set.
1875          The number of expressions per value is usually significantly
1876          less than the number of expressions in the set.  In fact, for
1877          large testcases, doing it this way is roughly 5-10x faster
1878          than walking the bitmap.
1879          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
1880          choose which set to walk based on which set is smaller.  */
1881       unsigned int i;
1882       bitmap_iterator bi;
1883       bitmap exprset = value_expressions[val];
1884
1885       EXECUTE_IF_AND_IN_BITMAP (exprset, &set->expressions, 0, i, bi)
1886         return expression_for_id (i);
1887     }
1888   return NULL;
1889 }
1890
1891 /* Determine if EXPR, a memory expression, is ANTIC_IN at the top of
1892    BLOCK by seeing if it is not killed in the block.  Note that we are
1893    only determining whether there is a store that kills it.  Because
1894    of the order in which clean iterates over values, we are guaranteed
1895    that altered operands will have caused us to be eliminated from the
1896    ANTIC_IN set already.  */
1897
1898 static bool
1899 value_dies_in_block_x (pre_expr expr, basic_block block)
1900 {
1901   tree vuse = PRE_EXPR_REFERENCE (expr)->vuse;
1902   vn_reference_t refx = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
1903   gimple def;
1904   gimple_stmt_iterator gsi;
1905   unsigned id = get_expression_id (expr);
1906   bool res = false;
1907   ao_ref ref;
1908
1909   if (!vuse)
1910     return false;
1911
1912   /* Lookup a previously calculated result.  */
1913   if (EXPR_DIES (block)
1914       && bitmap_bit_p (EXPR_DIES (block), id * 2))
1915     return bitmap_bit_p (EXPR_DIES (block), id * 2 + 1);
1916
1917   /* A memory expression {e, VUSE} dies in the block if there is a
1918      statement that may clobber e.  If, starting statement walk from the
1919      top of the basic block, a statement uses VUSE there can be no kill
1920      inbetween that use and the original statement that loaded {e, VUSE},
1921      so we can stop walking.  */
1922   ref.base = NULL_TREE;
1923   for (gsi = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1924     {
1925       tree def_vuse, def_vdef;
1926       def = gsi_stmt (gsi);
1927       def_vuse = gimple_vuse (def);
1928       def_vdef = gimple_vdef (def);
1929
1930       /* Not a memory statement.  */
1931       if (!def_vuse)
1932         continue;
1933
1934       /* Not a may-def.  */
1935       if (!def_vdef)
1936         {
1937           /* A load with the same VUSE, we're done.  */
1938           if (def_vuse == vuse)
1939             break;
1940
1941           continue;
1942         }
1943
1944       /* Init ref only if we really need it.  */
1945       if (ref.base == NULL_TREE
1946           && !ao_ref_init_from_vn_reference (&ref, refx->set, refx->type,
1947                                              refx->operands))
1948         {
1949           res = true;
1950           break;
1951         }
1952       /* If the statement may clobber expr, it dies.  */
1953       if (stmt_may_clobber_ref_p_1 (def, &ref))
1954         {
1955           res = true;
1956           break;
1957         }
1958     }
1959
1960   /* Remember the result.  */
1961   if (!EXPR_DIES (block))
1962     EXPR_DIES (block) = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
1963   bitmap_set_bit (EXPR_DIES (block), id * 2);
1964   if (res)
1965     bitmap_set_bit (EXPR_DIES (block), id * 2 + 1);
1966
1967   return res;
1968 }
1969
1970
1971 /* Determine if OP is valid in SET1 U SET2, which it is when the union
1972    contains its value-id.  */
1973
1974 static bool
1975 op_valid_in_sets (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2, tree op)
1976 {
1977   if (op && TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
1978     {
1979       unsigned int value_id = VN_INFO (op)->value_id;
1980       if (!(bitmap_set_contains_value (set1, value_id)
1981             || (set2 && bitmap_set_contains_value  (set2, value_id))))
1982         return false;
1983     }
1984   return true;
1985 }
1986
1987 /* Determine if the expression EXPR is valid in SET1 U SET2.
1988    ONLY SET2 CAN BE NULL.
1989    This means that we have a leader for each part of the expression
1990    (if it consists of values), or the expression is an SSA_NAME.
1991    For loads/calls, we also see if the vuse is killed in this block.  */
1992
1993 static bool
1994 valid_in_sets (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2, pre_expr expr)
1995 {
1996   switch (expr->kind)
1997     {
1998     case NAME:
1999       /* By construction all NAMEs are available.  Non-available
2000          NAMEs are removed by subtracting TMP_GEN from the sets.  */
2001       return true;
2002     case NARY:
2003       {
2004         unsigned int i;
2005         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
2006         for (i = 0; i < nary->length; i++)
2007           if (!op_valid_in_sets (set1, set2, nary->op[i]))
2008             return false;
2009         return true;
2010       }
2011       break;
2012     case REFERENCE:
2013       {
2014         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
2015         vn_reference_op_t vro;
2016         unsigned int i;
2017
2018         FOR_EACH_VEC_ELT (ref->operands, i, vro)
2019           {
2020             if (!op_valid_in_sets (set1, set2, vro->op0)
2021                 || !op_valid_in_sets (set1, set2, vro->op1)
2022                 || !op_valid_in_sets (set1, set2, vro->op2))
2023               return false;
2024           }
2025         return true;
2026       }
2027     default:
2028       gcc_unreachable ();
2029     }
2030 }
2031
2032 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET1 or
2033    SET2.  This means expressions that are made up of values we have no
2034    leaders for in SET1 or SET2.  This version is used for partial
2035    anticipation, which means it is not valid in either ANTIC_IN or
2036    PA_IN.  */
2037
2038 static void
2039 dependent_clean (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2)
2040 {
2041   vec<pre_expr> exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set1);
2042   pre_expr expr;
2043   int i;
2044
2045   FOR_EACH_VEC_ELT (exprs, i, expr)
2046     {
2047       if (!valid_in_sets (set1, set2, expr))
2048         bitmap_remove_from_set (set1, expr);
2049     }
2050   exprs.release ();
2051 }
2052
2053 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET.  This
2054    means expressions that are made up of values we have no leaders for
2055    in SET.  */
2056
2057 static void
2058 clean (bitmap_set_t set)
2059 {
2060   vec<pre_expr> exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set);
2061   pre_expr expr;
2062   int i;
2063
2064   FOR_EACH_VEC_ELT (exprs, i, expr)
2065     {
2066       if (!valid_in_sets (set, NULL, expr))
2067         bitmap_remove_from_set (set, expr);
2068     }
2069   exprs.release ();
2070 }
2071
2072 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET because
2073    they are clobbered in BLOCK or because they trap and may not be executed.  */
2074
2075 static void
2076 prune_clobbered_mems (bitmap_set_t set, basic_block block)
2077 {
2078   bitmap_iterator bi;
2079   unsigned i;
2080
2081   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (set, i, bi)
2082     {
2083       pre_expr expr = expression_for_id (i);
2084       if (expr->kind == REFERENCE)
2085         {
2086           vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
2087           if (ref->vuse)
2088             {
2089               gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (ref->vuse);
2090               if (!gimple_nop_p (def_stmt)
2091                   && ((gimple_bb (def_stmt) != block
2092                        && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
2093                                            block, gimple_bb (def_stmt)))
2094                       || (gimple_bb (def_stmt) == block
2095                           && value_dies_in_block_x (expr, block))))
2096                 bitmap_remove_from_set (set, expr);
2097             }
2098         }
2099       else if (expr->kind == NARY)
2100         {
2101           vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
2102           /* If the NARY may trap make sure the block does not contain
2103              a possible exit point.
2104              ???  This is overly conservative if we translate AVAIL_OUT
2105              as the available expression might be after the exit point.  */
2106           if (BB_MAY_NOTRETURN (block)
2107               && vn_nary_may_trap (nary))
2108             bitmap_remove_from_set (set, expr);
2109         }
2110     }
2111 }
2112
2113 static sbitmap has_abnormal_preds;
2114
2115 /* List of blocks that may have changed during ANTIC computation and
2116    thus need to be iterated over.  */
2117
2118 static sbitmap changed_blocks;
2119
2120 /* Compute the ANTIC set for BLOCK.
2121
2122    If succs(BLOCK) > 1 then
2123      ANTIC_OUT[BLOCK] = intersection of ANTIC_IN[b] for all succ(BLOCK)
2124    else if succs(BLOCK) == 1 then
2125      ANTIC_OUT[BLOCK] = phi_translate (ANTIC_IN[succ(BLOCK)])
2126
2127    ANTIC_IN[BLOCK] = clean(ANTIC_OUT[BLOCK] U EXP_GEN[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK])
2128 */
2129
2130 static bool
2131 compute_antic_aux (basic_block block, bool block_has_abnormal_pred_edge)
2132 {
2133   bool changed = false;
2134   bitmap_set_t S, old, ANTIC_OUT;
2135   bitmap_iterator bi;
2136   unsigned int bii;
2137   edge e;
2138   edge_iterator ei;
2139
2140   old = ANTIC_OUT = S = NULL;
2141   BB_VISITED (block) = 1;
2142
2143   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
2144      so do nothing.  */
2145   if (block_has_abnormal_pred_edge)
2146     goto maybe_dump_sets;
2147
2148   old = ANTIC_IN (block);
2149   ANTIC_OUT = bitmap_set_new ();
2150
2151   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
2152   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
2153     ;
2154   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
2155      translate through.  */
2156   else if (single_succ_p (block))
2157     {
2158       basic_block succ_bb = single_succ (block);
2159       gcc_assert (BB_VISITED (succ_bb));
2160       phi_translate_set (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (succ_bb), block, succ_bb);
2161     }
2162   /* If we have multiple successors, we take the intersection of all of
2163      them.  Note that in the case of loop exit phi nodes, we may have
2164      phis to translate through.  */
2165   else
2166     {
2167       size_t i;
2168       basic_block bprime, first = NULL;
2169
2170       auto_vec<basic_block> worklist (EDGE_COUNT (block->succs));
2171       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2172         {
2173           if (!first
2174               && BB_VISITED (e->dest))
2175             first = e->dest;
2176           else if (BB_VISITED (e->dest))
2177             worklist.quick_push (e->dest);
2178         }
2179
2180       /* Of multiple successors we have to have visited one already
2181          which is guaranteed by iteration order.  */
2182       gcc_assert (first != NULL);
2183
2184       phi_translate_set (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (first), block, first);
2185
2186       FOR_EACH_VEC_ELT (worklist, i, bprime)
2187         {
2188           if (!gimple_seq_empty_p (phi_nodes (bprime)))
2189             {
2190               bitmap_set_t tmp = bitmap_set_new ();
2191               phi_translate_set (tmp, ANTIC_IN (bprime), block, bprime);
2192               bitmap_set_and (ANTIC_OUT, tmp);
2193               bitmap_set_free (tmp);
2194             }
2195           else
2196             bitmap_set_and (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (bprime));
2197         }
2198     }
2199
2200   /* Prune expressions that are clobbered in block and thus become
2201      invalid if translated from ANTIC_OUT to ANTIC_IN.  */
2202   prune_clobbered_mems (ANTIC_OUT, block);
2203
2204   /* Generate ANTIC_OUT - TMP_GEN.  */
2205   S = bitmap_set_subtract (ANTIC_OUT, TMP_GEN (block));
2206
2207   /* Start ANTIC_IN with EXP_GEN - TMP_GEN.  */
2208   ANTIC_IN (block) = bitmap_set_subtract (EXP_GEN (block),
2209                                           TMP_GEN (block));
2210
2211   /* Then union in the ANTIC_OUT - TMP_GEN values,
2212      to get ANTIC_OUT U EXP_GEN - TMP_GEN */
2213   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (S, bii, bi)
2214     bitmap_value_insert_into_set (ANTIC_IN (block),
2215                                   expression_for_id (bii));
2216
2217   clean (ANTIC_IN (block));
2218
2219   if (!bitmap_set_equal (old, ANTIC_IN (block)))
2220     {
2221       changed = true;
2222       bitmap_set_bit (changed_blocks, block->index);
2223       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2224         bitmap_set_bit (changed_blocks, e->src->index);
2225     }
2226   else
2227     bitmap_clear_bit (changed_blocks, block->index);
2228
2229  maybe_dump_sets:
2230   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2231     {
2232       if (ANTIC_OUT)
2233         print_bitmap_set (dump_file, ANTIC_OUT, "ANTIC_OUT", block->index);
2234
2235       print_bitmap_set (dump_file, ANTIC_IN (block), "ANTIC_IN",
2236                         block->index);
2237
2238       if (S)
2239         print_bitmap_set (dump_file, S, "S", block->index);
2240     }
2241   if (old)
2242     bitmap_set_free (old);
2243   if (S)
2244     bitmap_set_free (S);
2245   if (ANTIC_OUT)
2246     bitmap_set_free (ANTIC_OUT);
2247   return changed;
2248 }
2249
2250 /* Compute PARTIAL_ANTIC for BLOCK.
2251
2252    If succs(BLOCK) > 1 then
2253      PA_OUT[BLOCK] = value wise union of PA_IN[b] + all ANTIC_IN not
2254      in ANTIC_OUT for all succ(BLOCK)
2255    else if succs(BLOCK) == 1 then
2256      PA_OUT[BLOCK] = phi_translate (PA_IN[succ(BLOCK)])
2257
2258    PA_IN[BLOCK] = dependent_clean(PA_OUT[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK]
2259                                   - ANTIC_IN[BLOCK])
2260
2261 */
2262 static bool
2263 compute_partial_antic_aux (basic_block block,
2264                            bool block_has_abnormal_pred_edge)
2265 {
2266   bool changed = false;
2267   bitmap_set_t old_PA_IN;
2268   bitmap_set_t PA_OUT;
2269   edge e;
2270   edge_iterator ei;
2271   unsigned long max_pa = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_PARTIAL_ANTIC_LENGTH);
2272
2273   old_PA_IN = PA_OUT = NULL;
2274
2275   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
2276      so do nothing.  */
2277   if (block_has_abnormal_pred_edge)
2278     goto maybe_dump_sets;
2279
2280   /* If there are too many partially anticipatable values in the
2281      block, phi_translate_set can take an exponential time: stop
2282      before the translation starts.  */
2283   if (max_pa
2284       && single_succ_p (block)
2285       && bitmap_count_bits (&PA_IN (single_succ (block))->values) > max_pa)
2286     goto maybe_dump_sets;
2287
2288   old_PA_IN = PA_IN (block);
2289   PA_OUT = bitmap_set_new ();
2290
2291   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
2292   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
2293     ;
2294   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
2295      translate through.  Note that we can't phi translate across DFS
2296      back edges in partial antic, because it uses a union operation on
2297      the successors.  For recurrences like IV's, we will end up
2298      generating a new value in the set on each go around (i + 3 (VH.1)
2299      VH.1 + 1 (VH.2), VH.2 + 1 (VH.3), etc), forever.  */
2300   else if (single_succ_p (block))
2301     {
2302       basic_block succ = single_succ (block);
2303       if (!(single_succ_edge (block)->flags & EDGE_DFS_BACK))
2304         phi_translate_set (PA_OUT, PA_IN (succ), block, succ);
2305     }
2306   /* If we have multiple successors, we take the union of all of
2307      them.  */
2308   else
2309     {
2310       size_t i;
2311       basic_block bprime;
2312
2313       auto_vec<basic_block> worklist (EDGE_COUNT (block->succs));
2314       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2315         {
2316           if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2317             continue;
2318           worklist.quick_push (e->dest);
2319         }
2320       if (worklist.length () > 0)
2321         {
2322           FOR_EACH_VEC_ELT (worklist, i, bprime)
2323             {
2324               unsigned int i;
2325               bitmap_iterator bi;
2326
2327               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (ANTIC_IN (bprime), i, bi)
2328                 bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2329                                               expression_for_id (i));
2330               if (!gimple_seq_empty_p (phi_nodes (bprime)))
2331                 {
2332                   bitmap_set_t pa_in = bitmap_set_new ();
2333                   phi_translate_set (pa_in, PA_IN (bprime), block, bprime);
2334                   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (pa_in, i, bi)
2335                     bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2336                                                   expression_for_id (i));
2337                   bitmap_set_free (pa_in);
2338                 }
2339               else
2340                 FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (PA_IN (bprime), i, bi)
2341                   bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2342                                                 expression_for_id (i));
2343             }
2344         }
2345     }
2346
2347   /* Prune expressions that are clobbered in block and thus become
2348      invalid if translated from PA_OUT to PA_IN.  */
2349   prune_clobbered_mems (PA_OUT, block);
2350
2351   /* PA_IN starts with PA_OUT - TMP_GEN.
2352      Then we subtract things from ANTIC_IN.  */
2353   PA_IN (block) = bitmap_set_subtract (PA_OUT, TMP_GEN (block));
2354
2355   /* For partial antic, we want to put back in the phi results, since
2356      we will properly avoid making them partially antic over backedges.  */
2357   bitmap_ior_into (&PA_IN (block)->values, &PHI_GEN (block)->values);
2358   bitmap_ior_into (&PA_IN (block)->expressions, &PHI_GEN (block)->expressions);
2359
2360   /* PA_IN[block] = PA_IN[block] - ANTIC_IN[block] */
2361   bitmap_set_subtract_values (PA_IN (block), ANTIC_IN (block));
2362
2363   dependent_clean (PA_IN (block), ANTIC_IN (block));
2364
2365   if (!bitmap_set_equal (old_PA_IN, PA_IN (block)))
2366     {
2367       changed = true;
2368       bitmap_set_bit (changed_blocks, block->index);
2369       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2370         bitmap_set_bit (changed_blocks, e->src->index);
2371     }
2372   else
2373     bitmap_clear_bit (changed_blocks, block->index);
2374
2375  maybe_dump_sets:
2376   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2377     {
2378       if (PA_OUT)
2379         print_bitmap_set (dump_file, PA_OUT, "PA_OUT", block->index);
2380
2381       print_bitmap_set (dump_file, PA_IN (block), "PA_IN", block->index);
2382     }
2383   if (old_PA_IN)
2384     bitmap_set_free (old_PA_IN);
2385   if (PA_OUT)
2386     bitmap_set_free (PA_OUT);
2387   return changed;
2388 }
2389
2390 /* Compute ANTIC and partial ANTIC sets.  */
2391
2392 static void
2393 compute_antic (void)
2394 {
2395   bool changed = true;
2396   int num_iterations = 0;
2397   basic_block block;
2398   int i;
2399
2400   /* If any predecessor edges are abnormal, we punt, so antic_in is empty.
2401      We pre-build the map of blocks with incoming abnormal edges here.  */
2402   has_abnormal_preds = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
2403   bitmap_clear (has_abnormal_preds);
2404
2405   FOR_ALL_BB_FN (block, cfun)
2406     {
2407       edge_iterator ei;
2408       edge e;
2409
2410       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2411         {
2412           e->flags &= ~EDGE_DFS_BACK;
2413           if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2414             {
2415               bitmap_set_bit (has_abnormal_preds, block->index);
2416               break;
2417             }
2418         }
2419
2420       BB_VISITED (block) = 0;
2421
2422       /* While we are here, give empty ANTIC_IN sets to each block.  */
2423       ANTIC_IN (block) = bitmap_set_new ();
2424       PA_IN (block) = bitmap_set_new ();
2425     }
2426
2427   /* At the exit block we anticipate nothing.  */
2428   BB_VISITED (EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)) = 1;
2429
2430   changed_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun) + 1);
2431   bitmap_ones (changed_blocks);
2432   while (changed)
2433     {
2434       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2435         fprintf (dump_file, "Starting iteration %d\n", num_iterations);
2436       /* ???  We need to clear our PHI translation cache here as the
2437          ANTIC sets shrink and we restrict valid translations to
2438          those having operands with leaders in ANTIC.  Same below
2439          for PA ANTIC computation.  */
2440       num_iterations++;
2441       changed = false;
2442       for (i = postorder_num - 1; i >= 0; i--)
2443         {
2444           if (bitmap_bit_p (changed_blocks, postorder[i]))
2445             {
2446               basic_block block = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, postorder[i]);
2447               changed |= compute_antic_aux (block,
2448                                             bitmap_bit_p (has_abnormal_preds,
2449                                                       block->index));
2450             }
2451         }
2452       /* Theoretically possible, but *highly* unlikely.  */
2453       gcc_checking_assert (num_iterations < 500);
2454     }
2455
2456   statistics_histogram_event (cfun, "compute_antic iterations",
2457                               num_iterations);
2458
2459   if (do_partial_partial)
2460     {
2461       bitmap_ones (changed_blocks);
2462       mark_dfs_back_edges ();
2463       num_iterations = 0;
2464       changed = true;
2465       while (changed)
2466         {
2467           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2468             fprintf (dump_file, "Starting iteration %d\n", num_iterations);
2469           num_iterations++;
2470           changed = false;
2471           for (i = postorder_num - 1 ; i >= 0; i--)
2472             {
2473               if (bitmap_bit_p (changed_blocks, postorder[i]))
2474                 {
2475                   basic_block block = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, postorder[i]);
2476                   changed
2477                     |= compute_partial_antic_aux (block,
2478                                                   bitmap_bit_p (has_abnormal_preds,
2479                                                             block->index));
2480                 }
2481             }
2482           /* Theoretically possible, but *highly* unlikely.  */
2483           gcc_checking_assert (num_iterations < 500);
2484         }
2485       statistics_histogram_event (cfun, "compute_partial_antic iterations",
2486                                   num_iterations);
2487     }
2488   sbitmap_free (has_abnormal_preds);
2489   sbitmap_free (changed_blocks);
2490 }
2491
2492
2493 /* Inserted expressions are placed onto this worklist, which is used
2494    for performing quick dead code elimination of insertions we made
2495    that didn't turn out to be necessary.   */
2496 static bitmap inserted_exprs;
2497
2498 /* The actual worker for create_component_ref_by_pieces.  */
2499
2500 static tree
2501 create_component_ref_by_pieces_1 (basic_block block, vn_reference_t ref,
2502                                   unsigned int *operand, gimple_seq *stmts)
2503 {
2504   vn_reference_op_t currop = &ref->operands[*operand];
2505   tree genop;
2506   ++*operand;
2507   switch (currop->opcode)
2508     {
2509     case CALL_EXPR:
2510       {
2511         tree folded, sc = NULL_TREE;
2512         unsigned int nargs = 0;
2513         tree fn, *args;
2514         if (TREE_CODE (currop->op0) == FUNCTION_DECL)
2515           fn = currop->op0;
2516         else
2517           fn = find_or_generate_expression (block, currop->op0, stmts);
2518         if (!fn)
2519           return NULL_TREE;
2520         if (currop->op1)
2521           {
2522             sc = find_or_generate_expression (block, currop->op1, stmts);
2523             if (!sc)
2524               return NULL_TREE;
2525           }
2526         args = XNEWVEC (tree, ref->operands.length () - 1);
2527         while (*operand < ref->operands.length ())
2528           {
2529             args[nargs] = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref,
2530                                                             operand, stmts);
2531             if (!args[nargs])
2532               return NULL_TREE;
2533             nargs++;
2534           }
2535         folded = build_call_array (currop->type,
2536                                    (TREE_CODE (fn) == FUNCTION_DECL
2537                                     ? build_fold_addr_expr (fn) : fn),
2538                                    nargs, args);
2539         if (currop->with_bounds)
2540           CALL_WITH_BOUNDS_P (folded) = true;
2541         free (args);
2542         if (sc)
2543           CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (folded) = sc;
2544         return folded;
2545       }
2546
2547     case MEM_REF:
2548       {
2549         tree baseop = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2550                                                         stmts);
2551         if (!baseop)
2552           return NULL_TREE;
2553         tree offset = currop->op0;
2554         if (TREE_CODE (baseop) == ADDR_EXPR
2555             && handled_component_p (TREE_OPERAND (baseop, 0)))
2556           {
2557             HOST_WIDE_INT off;
2558             tree base;
2559             base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (baseop, 0),
2560                                                   &off);
2561             gcc_assert (base);
2562             offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset,
2563                                       build_int_cst (TREE_TYPE (offset),
2564                                                      off));
2565             baseop = build_fold_addr_expr (base);
2566           }
2567         return fold_build2 (MEM_REF, currop->type, baseop, offset);
2568       }
2569
2570     case TARGET_MEM_REF:
2571       {
2572         tree genop0 = NULL_TREE, genop1 = NULL_TREE;
2573         vn_reference_op_t nextop = &ref->operands[++*operand];
2574         tree baseop = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2575                                                         stmts);
2576         if (!baseop)
2577           return NULL_TREE;
2578         if (currop->op0)
2579           {
2580             genop0 = find_or_generate_expression (block, currop->op0, stmts);
2581             if (!genop0)
2582               return NULL_TREE;
2583           }
2584         if (nextop->op0)
2585           {
2586             genop1 = find_or_generate_expression (block, nextop->op0, stmts);
2587             if (!genop1)
2588               return NULL_TREE;
2589           }
2590         return build5 (TARGET_MEM_REF, currop->type,
2591                        baseop, currop->op2, genop0, currop->op1, genop1);
2592       }
2593
2594     case ADDR_EXPR:
2595       if (currop->op0)
2596         {
2597           gcc_assert (is_gimple_min_invariant (currop->op0));
2598           return currop->op0;
2599         }
2600       /* Fallthrough.  */
2601     case REALPART_EXPR:
2602     case IMAGPART_EXPR:
2603     case VIEW_CONVERT_EXPR:
2604       {
2605         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2606                                                         stmts);
2607         if (!genop0)
2608           return NULL_TREE;
2609         return fold_build1 (currop->opcode, currop->type, genop0);
2610       }
2611
2612     case WITH_SIZE_EXPR:
2613       {
2614         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2615                                                         stmts);
2616         if (!genop0)
2617           return NULL_TREE;
2618         tree genop1 = find_or_generate_expression (block, currop->op0, stmts);
2619         if (!genop1)
2620           return NULL_TREE;
2621         return fold_build2 (currop->opcode, currop->type, genop0, genop1);
2622       }
2623
2624     case BIT_FIELD_REF:
2625       {
2626         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2627                                                         stmts);
2628         if (!genop0)
2629           return NULL_TREE;
2630         tree op1 = currop->op0;
2631         tree op2 = currop->op1;
2632         return fold_build3 (BIT_FIELD_REF, currop->type, genop0, op1, op2);
2633       }
2634
2635       /* For array ref vn_reference_op's, operand 1 of the array ref
2636          is op0 of the reference op and operand 3 of the array ref is
2637          op1.  */
2638     case ARRAY_RANGE_REF:
2639     case ARRAY_REF:
2640       {
2641         tree genop0;
2642         tree genop1 = currop->op0;
2643         tree genop2 = currop->op1;
2644         tree genop3 = currop->op2;
2645         genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2646                                                    stmts);
2647         if (!genop0)
2648           return NULL_TREE;
2649         genop1 = find_or_generate_expression (block, genop1, stmts);
2650         if (!genop1)
2651           return NULL_TREE;
2652         if (genop2)
2653           {
2654             tree domain_type = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (genop0));
2655             /* Drop zero minimum index if redundant.  */
2656             if (integer_zerop (genop2)
2657                 && (!domain_type
2658                     || integer_zerop (TYPE_MIN_VALUE (domain_type))))
2659               genop2 = NULL_TREE;
2660             else
2661               {
2662                 genop2 = find_or_generate_expression (block, genop2, stmts);
2663                 if (!genop2)
2664                   return NULL_TREE;
2665               }
2666           }
2667         if (genop3)
2668           {
2669             tree elmt_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (genop0));
2670             /* We can't always put a size in units of the element alignment
2671                here as the element alignment may be not visible.  See
2672                PR43783.  Simply drop the element size for constant
2673                sizes.  */
2674             if (tree_int_cst_equal (genop3, TYPE_SIZE_UNIT (elmt_type)))
2675               genop3 = NULL_TREE;
2676             else
2677               {
2678                 genop3 = size_binop (EXACT_DIV_EXPR, genop3,
2679                                      size_int (TYPE_ALIGN_UNIT (elmt_type)));
2680                 genop3 = find_or_generate_expression (block, genop3, stmts);
2681                 if (!genop3)
2682                   return NULL_TREE;
2683               }
2684           }
2685         return build4 (currop->opcode, currop->type, genop0, genop1,
2686                        genop2, genop3);
2687       }
2688     case COMPONENT_REF:
2689       {
2690         tree op0;
2691         tree op1;
2692         tree genop2 = currop->op1;
2693         op0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand, stmts);
2694         if (!op0)
2695           return NULL_TREE;
2696         /* op1 should be a FIELD_DECL, which are represented by themselves.  */
2697         op1 = currop->op0;
2698         if (genop2)
2699           {
2700             genop2 = find_or_generate_expression (block, genop2, stmts);
2701             if (!genop2)
2702               return NULL_TREE;
2703           }
2704         return fold_build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (op1), op0, op1, genop2);
2705       }
2706
2707     case SSA_NAME:
2708       {
2709         genop = find_or_generate_expression (block, currop->op0, stmts);
2710         return genop;
2711       }
2712     case STRING_CST:
2713     case INTEGER_CST:
2714     case COMPLEX_CST:
2715     case VECTOR_CST:
2716     case REAL_CST:
2717     case CONSTRUCTOR:
2718     case VAR_DECL:
2719     case PARM_DECL:
2720     case CONST_DECL:
2721     case RESULT_DECL:
2722     case FUNCTION_DECL:
2723       return currop->op0;
2724
2725     default:
2726       gcc_unreachable ();
2727     }
2728 }
2729
2730 /* For COMPONENT_REF's and ARRAY_REF's, we can't have any intermediates for the
2731    COMPONENT_REF or MEM_REF or ARRAY_REF portion, because we'd end up with
2732    trying to rename aggregates into ssa form directly, which is a no no.
2733
2734    Thus, this routine doesn't create temporaries, it just builds a
2735    single access expression for the array, calling
2736    find_or_generate_expression to build the innermost pieces.
2737
2738    This function is a subroutine of create_expression_by_pieces, and
2739    should not be called on it's own unless you really know what you
2740    are doing.  */
2741
2742 static tree
2743 create_component_ref_by_pieces (basic_block block, vn_reference_t ref,
2744                                 gimple_seq *stmts)
2745 {
2746   unsigned int op = 0;
2747   return create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, &op, stmts);
2748 }
2749
2750 /* Find a simple leader for an expression, or generate one using
2751    create_expression_by_pieces from a NARY expression for the value.
2752    BLOCK is the basic_block we are looking for leaders in.
2753    OP is the tree expression to find a leader for or generate.
2754    Returns the leader or NULL_TREE on failure.  */
2755
2756 static tree
2757 find_or_generate_expression (basic_block block, tree op, gimple_seq *stmts)
2758 {
2759   pre_expr expr = get_or_alloc_expr_for (op);
2760   unsigned int lookfor = get_expr_value_id (expr);
2761   pre_expr leader = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (block), lookfor);
2762   if (leader)
2763     {
2764       if (leader->kind == NAME)
2765         return PRE_EXPR_NAME (leader);
2766       else if (leader->kind == CONSTANT)
2767         return PRE_EXPR_CONSTANT (leader);
2768
2769       /* Defer.  */
2770       return NULL_TREE;
2771     }
2772
2773   /* It must be a complex expression, so generate it recursively.  Note
2774      that this is only necessary to handle gcc.dg/tree-ssa/ssa-pre28.c
2775      where the insert algorithm fails to insert a required expression.  */
2776   bitmap exprset = value_expressions[lookfor];
2777   bitmap_iterator bi;
2778   unsigned int i;
2779   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (exprset, 0, i, bi)
2780     {
2781       pre_expr temp = expression_for_id (i);
2782       /* We cannot insert random REFERENCE expressions at arbitrary
2783          places.  We can insert NARYs which eventually re-materializes
2784          its operand values.  */
2785       if (temp->kind == NARY)
2786         return create_expression_by_pieces (block, temp, stmts,
2787                                             get_expr_type (expr));
2788     }
2789
2790   /* Defer.  */
2791   return NULL_TREE;
2792 }
2793
2794 #define NECESSARY GF_PLF_1
2795
2796 /* Create an expression in pieces, so that we can handle very complex
2797    expressions that may be ANTIC, but not necessary GIMPLE.
2798    BLOCK is the basic block the expression will be inserted into,
2799    EXPR is the expression to insert (in value form)
2800    STMTS is a statement list to append the necessary insertions into.
2801
2802    This function will die if we hit some value that shouldn't be
2803    ANTIC but is (IE there is no leader for it, or its components).
2804    The function returns NULL_TREE in case a different antic expression
2805    has to be inserted first.
2806    This function may also generate expressions that are themselves
2807    partially or fully redundant.  Those that are will be either made
2808    fully redundant during the next iteration of insert (for partially
2809    redundant ones), or eliminated by eliminate (for fully redundant
2810    ones).  */
2811
2812 static tree
2813 create_expression_by_pieces (basic_block block, pre_expr expr,
2814                              gimple_seq *stmts, tree type)
2815 {
2816   tree name;
2817   tree folded;
2818   gimple_seq forced_stmts = NULL;
2819   unsigned int value_id;
2820   gimple_stmt_iterator gsi;
2821   tree exprtype = type ? type : get_expr_type (expr);
2822   pre_expr nameexpr;
2823   gassign *newstmt;
2824
2825   switch (expr->kind)
2826     {
2827       /* We may hit the NAME/CONSTANT case if we have to convert types
2828          that value numbering saw through.  */
2829     case NAME:
2830       folded = PRE_EXPR_NAME (expr);
2831       break;
2832     case CONSTANT:
2833       folded = PRE_EXPR_CONSTANT (expr);
2834       break;
2835     case REFERENCE:
2836       {
2837         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
2838         folded = create_component_ref_by_pieces (block, ref, stmts);
2839         if (!folded)
2840           return NULL_TREE;
2841       }
2842       break;
2843     case NARY:
2844       {
2845         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
2846         tree *genop = XALLOCAVEC (tree, nary->length);
2847         unsigned i;
2848         for (i = 0; i < nary->length; ++i)
2849           {
2850             genop[i] = find_or_generate_expression (block, nary->op[i], stmts);
2851             if (!genop[i])
2852               return NULL_TREE;
2853             /* Ensure genop[] is properly typed for POINTER_PLUS_EXPR.  It
2854                may have conversions stripped.  */
2855             if (nary->opcode == POINTER_PLUS_EXPR)
2856               {
2857                 if (i == 0)
2858                   genop[i] = gimple_convert (&forced_stmts,
2859                                              nary->type, genop[i]);
2860                 else if (i == 1)
2861                   genop[i] = gimple_convert (&forced_stmts,
2862                                              sizetype, genop[i]);
2863               }
2864             else
2865               genop[i] = gimple_convert (&forced_stmts,
2866                                          TREE_TYPE (nary->op[i]), genop[i]);
2867           }
2868         if (nary->opcode == CONSTRUCTOR)
2869           {
2870             vec<constructor_elt, va_gc> *elts = NULL;
2871             for (i = 0; i < nary->length; ++i)
2872               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (elts, NULL_TREE, genop[i]);
2873             folded = build_constructor (nary->type, elts);
2874           }
2875         else
2876           {
2877             switch (nary->length)
2878               {
2879               case 1:
2880                 folded = fold_build1 (nary->opcode, nary->type,
2881                                       genop[0]);
2882                 break;
2883               case 2:
2884                 folded = fold_build2 (nary->opcode, nary->type,
2885                                       genop[0], genop[1]);
2886                 break;
2887               case 3:
2888                 folded = fold_build3 (nary->opcode, nary->type,
2889                                       genop[0], genop[1], genop[2]);
2890                 break;
2891               default:
2892                 gcc_unreachable ();
2893               }
2894           }
2895       }
2896       break;
2897     default:
2898       gcc_unreachable ();
2899     }
2900
2901   if (!useless_type_conversion_p (exprtype, TREE_TYPE (folded)))
2902     folded = fold_convert (exprtype, folded);
2903
2904   /* Force the generated expression to be a sequence of GIMPLE
2905      statements.
2906      We have to call unshare_expr because force_gimple_operand may
2907      modify the tree we pass to it.  */
2908   gimple_seq tem = NULL;
2909   folded = force_gimple_operand (unshare_expr (folded), &tem,
2910                                  false, NULL);
2911   gimple_seq_add_seq_without_update (&forced_stmts, tem);
2912
2913   /* If we have any intermediate expressions to the value sets, add them
2914      to the value sets and chain them in the instruction stream.  */
2915   if (forced_stmts)
2916     {
2917       gsi = gsi_start (forced_stmts);
2918       for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2919         {
2920           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2921           tree forcedname = gimple_get_lhs (stmt);
2922           pre_expr nameexpr;
2923
2924           if (TREE_CODE (forcedname) == SSA_NAME)
2925             {
2926               bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (forcedname));
2927               VN_INFO_GET (forcedname)->valnum = forcedname;
2928               VN_INFO (forcedname)->value_id = get_next_value_id ();
2929               nameexpr = get_or_alloc_expr_for_name (forcedname);
2930               add_to_value (VN_INFO (forcedname)->value_id, nameexpr);
2931               bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), nameexpr);
2932               bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), nameexpr);
2933             }
2934
2935           gimple_set_vuse (stmt, BB_LIVE_VOP_ON_EXIT (block));
2936           gimple_set_modified (stmt, true);
2937         }
2938       gimple_seq_add_seq (stmts, forced_stmts);
2939     }
2940
2941   name = make_temp_ssa_name (exprtype, NULL, "pretmp");
2942   newstmt = gimple_build_assign (name, folded);
2943   gimple_set_vuse (newstmt, BB_LIVE_VOP_ON_EXIT (block));
2944   gimple_set_modified (newstmt, true);
2945   gimple_set_plf (newstmt, NECESSARY, false);
2946
2947   gimple_seq_add_stmt (stmts, newstmt);
2948   bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (name));
2949
2950   /* Fold the last statement.  */
2951   gsi = gsi_last (*stmts);
2952   if (fold_stmt_inplace (&gsi))
2953     update_stmt (gsi_stmt (gsi));
2954
2955   /* Add a value number to the temporary.
2956      The value may already exist in either NEW_SETS, or AVAIL_OUT, because
2957      we are creating the expression by pieces, and this particular piece of
2958      the expression may have been represented.  There is no harm in replacing
2959      here.  */
2960   value_id = get_expr_value_id (expr);
2961   VN_INFO_GET (name)->value_id = value_id;
2962   VN_INFO (name)->valnum = sccvn_valnum_from_value_id (value_id);
2963   if (VN_INFO (name)->valnum == NULL_TREE)
2964     VN_INFO (name)->valnum = name;
2965   gcc_assert (VN_INFO (name)->valnum != NULL_TREE);
2966   nameexpr = get_or_alloc_expr_for_name (name);
2967   add_to_value (value_id, nameexpr);
2968   if (NEW_SETS (block))
2969     bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), nameexpr);
2970   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), nameexpr);
2971
2972   pre_stats.insertions++;
2973   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2974     {
2975       fprintf (dump_file, "Inserted ");
2976       print_gimple_stmt (dump_file, newstmt, 0, 0);
2977       fprintf (dump_file, " in predecessor %d (%04d)\n",
2978                block->index, value_id);
2979     }
2980
2981   return name;
2982 }
2983
2984
2985 /* Insert the to-be-made-available values of expression EXPRNUM for each
2986    predecessor, stored in AVAIL, into the predecessors of BLOCK, and
2987    merge the result with a phi node, given the same value number as
2988    NODE.  Return true if we have inserted new stuff.  */
2989
2990 static bool
2991 insert_into_preds_of_block (basic_block block, unsigned int exprnum,
2992                             vec<pre_expr> avail)
2993 {
2994   pre_expr expr = expression_for_id (exprnum);
2995   pre_expr newphi;
2996   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
2997   edge pred;
2998   bool insertions = false;
2999   bool nophi = false;
3000   basic_block bprime;
3001   pre_expr eprime;
3002   edge_iterator ei;
3003   tree type = get_expr_type (expr);
3004   tree temp;
3005   gphi *phi;
3006
3007   /* Make sure we aren't creating an induction variable.  */
3008   if (bb_loop_depth (block) > 0 && EDGE_COUNT (block->preds) == 2)
3009     {
3010       bool firstinsideloop = false;
3011       bool secondinsideloop = false;
3012       firstinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
3013                                                EDGE_PRED (block, 0)->src);
3014       secondinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
3015                                                 EDGE_PRED (block, 1)->src);
3016       /* Induction variables only have one edge inside the loop.  */
3017       if ((firstinsideloop ^ secondinsideloop)
3018           && expr->kind != REFERENCE)
3019         {
3020           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3021             fprintf (dump_file, "Skipping insertion of phi for partial redundancy: Looks like an induction variable\n");
3022           nophi = true;
3023         }
3024     }
3025
3026   /* Make the necessary insertions.  */
3027   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3028     {
3029       gimple_seq stmts = NULL;
3030       tree builtexpr;
3031       bprime = pred->src;
3032       eprime = avail[pred->dest_idx];
3033
3034       if (eprime->kind != NAME && eprime->kind != CONSTANT)
3035         {
3036           builtexpr = create_expression_by_pieces (bprime, eprime,
3037                                                    &stmts, type);
3038           gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_ABNORMAL));
3039           gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3040           if (!builtexpr)
3041             {
3042               /* We cannot insert a PHI node if we failed to insert
3043                  on one edge.  */
3044               nophi = true;
3045               continue;
3046             }
3047           avail[pred->dest_idx] = get_or_alloc_expr_for_name (builtexpr);
3048           insertions = true;
3049         }
3050       else if (eprime->kind == CONSTANT)
3051         {
3052           /* Constants may not have the right type, fold_convert
3053              should give us back a constant with the right type.  */
3054           tree constant = PRE_EXPR_CONSTANT (eprime);
3055           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (constant)))
3056             {
3057               tree builtexpr = fold_convert (type, constant);
3058               if (!is_gimple_min_invariant (builtexpr))
3059                 {
3060                   tree forcedexpr = force_gimple_operand (builtexpr,
3061                                                           &stmts, true,
3062                                                           NULL);
3063                   if (!is_gimple_min_invariant (forcedexpr))
3064                     {
3065                       if (forcedexpr != builtexpr)
3066                         {
3067                           VN_INFO_GET (forcedexpr)->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (eprime);
3068                           VN_INFO (forcedexpr)->value_id = get_expr_value_id (eprime);
3069                         }
3070                       if (stmts)
3071                         {
3072                           gimple_stmt_iterator gsi;
3073                           gsi = gsi_start (stmts);
3074                           for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3075                             {
3076                               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3077                               tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3078                               if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
3079                                 bitmap_set_bit (inserted_exprs,
3080                                                 SSA_NAME_VERSION (lhs));
3081                               gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, false);
3082                             }
3083                           gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3084                         }
3085                       avail[pred->dest_idx]
3086                         = get_or_alloc_expr_for_name (forcedexpr);
3087                     }
3088                 }
3089               else
3090                 avail[pred->dest_idx]
3091                     = get_or_alloc_expr_for_constant (builtexpr);
3092             }
3093         }
3094       else if (eprime->kind == NAME)
3095         {
3096           /* We may have to do a conversion because our value
3097              numbering can look through types in certain cases, but
3098              our IL requires all operands of a phi node have the same
3099              type.  */
3100           tree name = PRE_EXPR_NAME (eprime);
3101           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (name)))
3102             {
3103               tree builtexpr;
3104               tree forcedexpr;
3105               builtexpr = fold_convert (type, name);
3106               forcedexpr = force_gimple_operand (builtexpr,
3107                                                  &stmts, true,
3108                                                  NULL);
3109
3110               if (forcedexpr != name)
3111                 {
3112                   VN_INFO_GET (forcedexpr)->valnum = VN_INFO (name)->valnum;
3113                   VN_INFO (forcedexpr)->value_id = VN_INFO (name)->value_id;
3114                 }
3115
3116               if (stmts)
3117                 {
3118                   gimple_stmt_iterator gsi;
3119                   gsi = gsi_start (stmts);
3120                   for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3121                     {
3122                       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3123                       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3124                       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
3125                         bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (lhs));
3126                       gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, false);
3127                     }
3128                   gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3129                 }
3130               avail[pred->dest_idx] = get_or_alloc_expr_for_name (forcedexpr);
3131             }
3132         }
3133     }
3134   /* If we didn't want a phi node, and we made insertions, we still have
3135      inserted new stuff, and thus return true.  If we didn't want a phi node,
3136      and didn't make insertions, we haven't added anything new, so return
3137      false.  */
3138   if (nophi && insertions)
3139     return true;
3140   else if (nophi && !insertions)
3141     return false;
3142
3143   /* Now build a phi for the new variable.  */
3144   temp = make_temp_ssa_name (type, NULL, "prephitmp");
3145   phi = create_phi_node (temp, block);
3146
3147   gimple_set_plf (phi, NECESSARY, false);
3148   VN_INFO_GET (temp)->value_id = val;
3149   VN_INFO (temp)->valnum = sccvn_valnum_from_value_id (val);
3150   if (VN_INFO (temp)->valnum == NULL_TREE)
3151     VN_INFO (temp)->valnum = temp;
3152   bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (temp));
3153   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3154     {
3155       pre_expr ae = avail[pred->dest_idx];
3156       gcc_assert (get_expr_type (ae) == type
3157                   || useless_type_conversion_p (type, get_expr_type (ae)));
3158       if (ae->kind == CONSTANT)
3159         add_phi_arg (phi, unshare_expr (PRE_EXPR_CONSTANT (ae)),
3160                      pred, UNKNOWN_LOCATION);
3161       else
3162         add_phi_arg (phi, PRE_EXPR_NAME (ae), pred, UNKNOWN_LOCATION);
3163     }
3164
3165   newphi = get_or_alloc_expr_for_name (temp);
3166   add_to_value (val, newphi);
3167
3168   /* The value should *not* exist in PHI_GEN, or else we wouldn't be doing
3169      this insertion, since we test for the existence of this value in PHI_GEN
3170      before proceeding with the partial redundancy checks in insert_aux.
3171
3172      The value may exist in AVAIL_OUT, in particular, it could be represented
3173      by the expression we are trying to eliminate, in which case we want the
3174      replacement to occur.  If it's not existing in AVAIL_OUT, we want it
3175      inserted there.
3176
3177      Similarly, to the PHI_GEN case, the value should not exist in NEW_SETS of
3178      this block, because if it did, it would have existed in our dominator's
3179      AVAIL_OUT, and would have been skipped due to the full redundancy check.
3180   */
3181
3182   bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block), newphi);
3183   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block),
3184                                newphi);
3185   bitmap_insert_into_set (NEW_SETS (block),
3186                           newphi);
3187
3188   /* If we insert a PHI node for a conversion of another PHI node
3189      in the same basic-block try to preserve range information.
3190      This is important so that followup loop passes receive optimal
3191      number of iteration analysis results.  See PR61743.  */
3192   if (expr->kind == NARY
3193       && CONVERT_EXPR_CODE_P (expr->u.nary->opcode)
3194       && TREE_CODE (expr->u.nary->op[0]) == SSA_NAME
3195       && gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (expr->u.nary->op[0])) == block
3196       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3197       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr->u.nary->op[0]))
3198       && (TYPE_PRECISION (type)
3199           >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (expr->u.nary->op[0])))
3200       && SSA_NAME_RANGE_INFO (expr->u.nary->op[0]))
3201     {
3202       wide_int min, max;
3203       if (get_range_info (expr->u.nary->op[0], &min, &max) == VR_RANGE
3204           && !wi::neg_p (min, SIGNED)
3205           && !wi::neg_p (max, SIGNED))
3206         /* Just handle extension and sign-changes of all-positive ranges.  */
3207         set_range_info (temp,
3208                         SSA_NAME_RANGE_TYPE (expr->u.nary->op[0]),
3209                         wide_int_storage::from (min, TYPE_PRECISION (type),
3210                                                 TYPE_SIGN (type)),
3211                         wide_int_storage::from (max, TYPE_PRECISION (type),
3212                                                 TYPE_SIGN (type)));
3213     }
3214
3215   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3216     {
3217       fprintf (dump_file, "Created phi ");
3218       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, 0);
3219       fprintf (dump_file, " in block %d (%04d)\n", block->index, val);
3220     }
3221   pre_stats.phis++;
3222   return true;
3223 }
3224
3225
3226
3227 /* Perform insertion of partially redundant values.
3228    For BLOCK, do the following:
3229    1.  Propagate the NEW_SETS of the dominator into the current block.
3230    If the block has multiple predecessors,
3231        2a. Iterate over the ANTIC expressions for the block to see if
3232            any of them are partially redundant.
3233        2b. If so, insert them into the necessary predecessors to make
3234            the expression fully redundant.
3235        2c. Insert a new PHI merging the values of the predecessors.
3236        2d. Insert the new PHI, and the new expressions, into the
3237            NEW_SETS set.
3238    3. Recursively call ourselves on the dominator children of BLOCK.
3239
3240    Steps 1, 2a, and 3 are done by insert_aux. 2b, 2c and 2d are done by
3241    do_regular_insertion and do_partial_insertion.
3242
3243 */
3244
3245 static bool
3246 do_regular_insertion (basic_block block, basic_block dom)
3247 {
3248   bool new_stuff = false;
3249   vec<pre_expr> exprs;
3250   pre_expr expr;
3251   auto_vec<pre_expr> avail;
3252   int i;
3253
3254   exprs = sorted_array_from_bitmap_set (ANTIC_IN (block));
3255   avail.safe_grow (EDGE_COUNT (block->preds));
3256
3257   FOR_EACH_VEC_ELT (exprs, i, expr)
3258     {
3259       if (expr->kind == NARY
3260           || expr->kind == REFERENCE)
3261         {
3262           unsigned int val;
3263           bool by_some = false;
3264           bool cant_insert = false;
3265           bool all_same = true;
3266           pre_expr first_s = NULL;
3267           edge pred;
3268           basic_block bprime;
3269           pre_expr eprime = NULL;
3270           edge_iterator ei;
3271           pre_expr edoubleprime = NULL;
3272           bool do_insertion = false;
3273
3274           val = get_expr_value_id (expr);
3275           if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
3276             continue;
3277           if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
3278             {
3279               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3280                 {
3281                   fprintf (dump_file, "Found fully redundant value: ");
3282                   print_pre_expr (dump_file, expr);
3283                   fprintf (dump_file, "\n");
3284                 }
3285               continue;
3286             }
3287
3288           FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3289             {
3290               unsigned int vprime;
3291
3292               /* We should never run insertion for the exit block
3293                  and so not come across fake pred edges.  */
3294               gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_FAKE));
3295               bprime = pred->src;
3296               eprime = phi_translate (expr, ANTIC_IN (block), NULL,
3297                                       bprime, block);
3298
3299               /* eprime will generally only be NULL if the
3300                  value of the expression, translated
3301                  through the PHI for this predecessor, is
3302                  undefined.  If that is the case, we can't
3303                  make the expression fully redundant,
3304                  because its value is undefined along a
3305                  predecessor path.  We can thus break out
3306                  early because it doesn't matter what the
3307                  rest of the results are.  */
3308               if (eprime == NULL)
3309                 {
3310                   avail[pred->dest_idx] = NULL;
3311                   cant_insert = true;
3312                   break;
3313                 }
3314
3315               eprime = fully_constant_expression (eprime);
3316               vprime = get_expr_value_id (eprime);
3317               edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
3318                                                  vprime);
3319               if (edoubleprime == NULL)
3320                 {
3321                   avail[pred->dest_idx] = eprime;
3322                   all_same = false;
3323                 }
3324               else
3325                 {
3326                   avail[pred->dest_idx] = edoubleprime;
3327                   by_some = true;
3328                   /* We want to perform insertions to remove a redundancy on
3329                      a path in the CFG we want to optimize for speed.  */
3330                   if (optimize_edge_for_speed_p (pred))
3331                     do_insertion = true;
3332                   if (first_s == NULL)
3333                     first_s = edoubleprime;
3334                   else if (!pre_expr_d::equal (first_s, edoubleprime))
3335                     all_same = false;
3336                 }
3337             }
3338           /* If we can insert it, it's not the same value
3339              already existing along every predecessor, and
3340              it's defined by some predecessor, it is
3341              partially redundant.  */
3342           if (!cant_insert && !all_same && by_some)
3343             {
3344               if (!do_insertion)
3345                 {
3346                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3347                     {
3348                       fprintf (dump_file, "Skipping partial redundancy for "
3349                                "expression ");
3350                       print_pre_expr (dump_file, expr);
3351                       fprintf (dump_file, " (%04d), no redundancy on to be "
3352                                "optimized for speed edge\n", val);
3353                     }
3354                 }
3355               else if (dbg_cnt (treepre_insert))
3356                 {
3357                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3358                     {
3359                       fprintf (dump_file, "Found partial redundancy for "
3360                                "expression ");
3361                       print_pre_expr (dump_file, expr);
3362                       fprintf (dump_file, " (%04d)\n",
3363                                get_expr_value_id (expr));
3364                     }
3365                   if (insert_into_preds_of_block (block,
3366                                                   get_expression_id (expr),
3367                                                   avail))
3368                     new_stuff = true;
3369                 }
3370             }
3371           /* If all edges produce the same value and that value is
3372              an invariant, then the PHI has the same value on all
3373              edges.  Note this.  */
3374           else if (!cant_insert && all_same)
3375             {
3376               gcc_assert (edoubleprime->kind == CONSTANT
3377                           || edoubleprime->kind == NAME);
3378
3379               tree temp = make_temp_ssa_name (get_expr_type (expr),
3380                                               NULL, "pretmp");
3381               gassign *assign
3382                 = gimple_build_assign (temp,
3383                                        edoubleprime->kind == CONSTANT ?
3384                                        PRE_EXPR_CONSTANT (edoubleprime) :
3385                                        PRE_EXPR_NAME (edoubleprime));
3386               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_after_labels (block);
3387               gsi_insert_before (&gsi, assign, GSI_NEW_STMT);
3388
3389               gimple_set_plf (assign, NECESSARY, false);
3390               VN_INFO_GET (temp)->value_id = val;
3391               VN_INFO (temp)->valnum = sccvn_valnum_from_value_id (val);
3392               if (VN_INFO (temp)->valnum == NULL_TREE)
3393                 VN_INFO (temp)->valnum = temp;
3394               bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (temp));
3395               pre_expr newe = get_or_alloc_expr_for_name (temp);
3396               add_to_value (val, newe);
3397               bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), newe);
3398               bitmap_insert_into_set (NEW_SETS (block), newe);
3399             }
3400         }
3401     }
3402
3403   exprs.release ();
3404   return new_stuff;
3405 }
3406
3407
3408 /* Perform insertion for partially anticipatable expressions.  There
3409    is only one case we will perform insertion for these.  This case is
3410    if the expression is partially anticipatable, and fully available.
3411    In this case, we know that putting it earlier will enable us to
3412    remove the later computation.  */
3413
3414
3415 static bool
3416 do_partial_partial_insertion (basic_block block, basic_block dom)
3417 {
3418   bool new_stuff = false;
3419   vec<pre_expr> exprs;
3420   pre_expr expr;
3421   auto_vec<pre_expr> avail;
3422   int i;
3423
3424   exprs = sorted_array_from_bitmap_set (PA_IN (block));
3425   avail.safe_grow (EDGE_COUNT (block->preds));
3426
3427   FOR_EACH_VEC_ELT (exprs, i, expr)
3428     {
3429       if (expr->kind == NARY
3430           || expr->kind == REFERENCE)
3431         {
3432           unsigned int val;
3433           bool by_all = true;
3434           bool cant_insert = false;
3435           edge pred;
3436           basic_block bprime;
3437           pre_expr eprime = NULL;
3438           edge_iterator ei;
3439
3440           val = get_expr_value_id (expr);
3441           if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
3442             continue;
3443           if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
3444             continue;
3445
3446           FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3447             {
3448               unsigned int vprime;
3449               pre_expr edoubleprime;
3450
3451               /* We should never run insertion for the exit block
3452                  and so not come across fake pred edges.  */
3453               gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_FAKE));
3454               bprime = pred->src;
3455               eprime = phi_translate (expr, ANTIC_IN (block),
3456                                       PA_IN (block),
3457                                       bprime, block);
3458
3459               /* eprime will generally only be NULL if the
3460                  value of the expression, translated
3461                  through the PHI for this predecessor, is
3462                  undefined.  If that is the case, we can't
3463                  make the expression fully redundant,
3464                  because its value is undefined along a
3465                  predecessor path.  We can thus break out
3466                  early because it doesn't matter what the
3467                  rest of the results are.  */
3468               if (eprime == NULL)
3469                 {
3470                   avail[pred->dest_idx] = NULL;
3471                   cant_insert = true;
3472                   break;
3473                 }
3474
3475               eprime = fully_constant_expression (eprime);
3476               vprime = get_expr_value_id (eprime);
3477               edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime), vprime);
3478               avail[pred->dest_idx] = edoubleprime;
3479               if (edoubleprime == NULL)
3480                 {
3481                   by_all = false;
3482                   break;
3483                 }
3484             }
3485
3486           /* If we can insert it, it's not the same value
3487              already existing along every predecessor, and
3488              it's defined by some predecessor, it is
3489              partially redundant.  */
3490           if (!cant_insert && by_all)
3491             {
3492               edge succ;
3493               bool do_insertion = false;
3494
3495               /* Insert only if we can remove a later expression on a path
3496                  that we want to optimize for speed.
3497                  The phi node that we will be inserting in BLOCK is not free,
3498                  and inserting it for the sake of !optimize_for_speed successor
3499                  may cause regressions on the speed path.  */
3500               FOR_EACH_EDGE (succ, ei, block->succs)
3501                 {
3502                   if (bitmap_set_contains_value (PA_IN (succ->dest), val)
3503                       || bitmap_set_contains_value (ANTIC_IN (succ->dest), val))
3504                     {
3505                       if (optimize_edge_for_speed_p (succ))
3506                         do_insertion = true;
3507                     }
3508                 }
3509
3510               if (!do_insertion)
3511                 {
3512                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3513                     {
3514                       fprintf (dump_file, "Skipping partial partial redundancy "
3515                                "for expression ");
3516                       print_pre_expr (dump_file, expr);
3517                       fprintf (dump_file, " (%04d), not (partially) anticipated "
3518                                "on any to be optimized for speed edges\n", val);
3519                     }
3520                 }
3521               else if (dbg_cnt (treepre_insert))
3522                 {
3523                   pre_stats.pa_insert++;
3524                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3525                     {
3526                       fprintf (dump_file, "Found partial partial redundancy "
3527                                "for expression ");
3528                       print_pre_expr (dump_file, expr);
3529                       fprintf (dump_file, " (%04d)\n",
3530                                get_expr_value_id (expr));
3531                     }
3532                   if (insert_into_preds_of_block (block,
3533                                                   get_expression_id (expr),
3534                                                   avail))
3535                     new_stuff = true;
3536                 }          
3537             } 
3538         }
3539     }
3540
3541   exprs.release ();
3542   return new_stuff;
3543 }
3544
3545 static bool
3546 insert_aux (basic_block block)
3547 {
3548   basic_block son;
3549   bool new_stuff = false;
3550
3551   if (block)
3552     {
3553       basic_block dom;
3554       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
3555       if (dom)
3556         {
3557           unsigned i;
3558           bitmap_iterator bi;
3559           bitmap_set_t newset = NEW_SETS (dom);
3560           if (newset)
3561             {
3562               /* Note that we need to value_replace both NEW_SETS, and
3563                  AVAIL_OUT. For both the case of NEW_SETS, the value may be
3564                  represented by some non-simple expression here that we want
3565                  to replace it with.  */
3566               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (newset, i, bi)
3567                 {
3568                   pre_expr expr = expression_for_id (i);
3569                   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), expr);
3570                   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), expr);
3571                 }
3572             }
3573           if (!single_pred_p (block))
3574             {
3575               new_stuff |= do_regular_insertion (block, dom);
3576               if (do_partial_partial)
3577                 new_stuff |= do_partial_partial_insertion (block, dom);
3578             }
3579         }
3580     }
3581   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
3582        son;
3583        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3584     {
3585       new_stuff |= insert_aux (son);
3586     }
3587
3588   return new_stuff;
3589 }
3590
3591 /* Perform insertion of partially redundant values.  */
3592
3593 static void
3594 insert (void)
3595 {
3596   bool new_stuff = true;
3597   basic_block bb;
3598   int num_iterations = 0;
3599
3600   FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
3601     NEW_SETS (bb) = bitmap_set_new ();
3602
3603   while (new_stuff)
3604     {
3605       num_iterations++;
3606       if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
3607         fprintf (dump_file, "Starting insert iteration %d\n", num_iterations);
3608       new_stuff = insert_aux (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
3609
3610       /* Clear the NEW sets before the next iteration.  We have already
3611          fully propagated its contents.  */
3612       if (new_stuff)
3613         FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
3614           bitmap_set_free (NEW_SETS (bb));
3615     }
3616   statistics_histogram_event (cfun, "insert iterations", num_iterations);
3617 }
3618
3619
3620 /* Compute the AVAIL set for all basic blocks.
3621
3622    This function performs value numbering of the statements in each basic
3623    block.  The AVAIL sets are built from information we glean while doing
3624    this value numbering, since the AVAIL sets contain only one entry per
3625    value.
3626
3627    AVAIL_IN[BLOCK] = AVAIL_OUT[dom(BLOCK)].
3628    AVAIL_OUT[BLOCK] = AVAIL_IN[BLOCK] U PHI_GEN[BLOCK] U TMP_GEN[BLOCK].  */
3629
3630 static void
3631 compute_avail (void)
3632 {
3633
3634   basic_block block, son;
3635   basic_block *worklist;
3636   size_t sp = 0;
3637   unsigned i;
3638
3639   /* We pretend that default definitions are defined in the entry block.
3640      This includes function arguments and the static chain decl.  */
3641   for (i = 1; i < num_ssa_names; ++i)
3642     {
3643       tree name = ssa_name (i);
3644       pre_expr e;
3645       if (!name
3646           || !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (name)
3647           || has_zero_uses (name)
3648           || virtual_operand_p (name))
3649         continue;
3650
3651       e = get_or_alloc_expr_for_name (name);
3652       add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3653       bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)), e);
3654       bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)),
3655                                     e);
3656     }
3657
3658   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3659     {
3660       print_bitmap_set (dump_file, TMP_GEN (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)),
3661                         "tmp_gen", ENTRY_BLOCK);
3662       print_bitmap_set (dump_file, AVAIL_OUT (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)),
3663                         "avail_out", ENTRY_BLOCK);
3664     }
3665
3666   /* Allocate the worklist.  */
3667   worklist = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3668
3669   /* Seed the algorithm by putting the dominator children of the entry
3670      block on the worklist.  */
3671   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
3672        son;
3673        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3674     worklist[sp++] = son;
3675
3676   BB_LIVE_VOP_ON_EXIT (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
3677     = ssa_default_def (cfun, gimple_vop (cfun));
3678
3679   /* Loop until the worklist is empty.  */
3680   while (sp)
3681     {
3682       gimple stmt;
3683       basic_block dom;
3684
3685       /* Pick a block from the worklist.  */
3686       block = worklist[--sp];
3687
3688       /* Initially, the set of available values in BLOCK is that of
3689          its immediate dominator.  */
3690       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
3691       if (dom)
3692         {
3693           bitmap_set_copy (AVAIL_OUT (block), AVAIL_OUT (dom));
3694           BB_LIVE_VOP_ON_EXIT (block) = BB_LIVE_VOP_ON_EXIT (dom);
3695         }
3696
3697       /* Generate values for PHI nodes.  */
3698       for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (block); !gsi_end_p (gsi);
3699            gsi_next (&gsi))
3700         {
3701           tree result = gimple_phi_result (gsi.phi ());
3702
3703           /* We have no need for virtual phis, as they don't represent
3704              actual computations.  */
3705           if (virtual_operand_p (result))
3706             {
3707               BB_LIVE_VOP_ON_EXIT (block) = result;
3708               continue;
3709             }
3710
3711           pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (result);
3712           add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3713           bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (block), e);
3714           bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block), e);
3715         }
3716
3717       BB_MAY_NOTRETURN (block) = 0;
3718
3719       /* Now compute value numbers and populate value sets with all
3720          the expressions computed in BLOCK.  */
3721       for (gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (gsi);
3722            gsi_next (&gsi))
3723         {
3724           ssa_op_iter iter;
3725           tree op;
3726
3727           stmt = gsi_stmt (gsi);
3728
3729           /* Cache whether the basic-block has any non-visible side-effect
3730              or control flow.
3731              If this isn't a call or it is the last stmt in the
3732              basic-block then the CFG represents things correctly.  */
3733           if (is_gimple_call (stmt) && !stmt_ends_bb_p (stmt))
3734             {
3735               /* Non-looping const functions always return normally.
3736                  Otherwise the call might not return or have side-effects
3737                  that forbids hoisting possibly trapping expressions
3738                  before it.  */
3739               int flags = gimple_call_flags (stmt);
3740               if (!(flags & ECF_CONST)
3741                   || (flags & ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
3742                 BB_MAY_NOTRETURN (block) = 1;
3743             }
3744
3745           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3746             {
3747               pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (op);
3748
3749               add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3750               bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (block), e);
3751               bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (block), e);
3752             }
3753
3754           if (gimple_vdef (stmt))
3755             BB_LIVE_VOP_ON_EXIT (block) = gimple_vdef (stmt);
3756
3757           if (gimple_has_side_effects (stmt)
3758               || stmt_could_throw_p (stmt)
3759               || is_gimple_debug (stmt))
3760             continue;
3761
3762           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
3763             {
3764               if (ssa_undefined_value_p (op))
3765                 continue;
3766               pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (op);
3767               bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), e);
3768             }
3769
3770           switch (gimple_code (stmt))
3771             {
3772             case GIMPLE_RETURN:
3773               continue;
3774
3775             case GIMPLE_CALL:
3776               {
3777                 vn_reference_t ref;
3778                 vn_reference_s ref1;
3779                 pre_expr result = NULL;
3780
3781                 /* We can value number only calls to real functions.  */
3782                 if (gimple_call_internal_p (stmt))
3783                   continue;
3784
3785                 vn_reference_lookup_call (as_a <gcall *> (stmt), &ref, &ref1);
3786                 if (!ref)
3787                   continue;
3788
3789                 /* If the value of the call is not invalidated in
3790                    this block until it is computed, add the expression
3791                    to EXP_GEN.  */
3792                 if (!gimple_vuse (stmt)
3793                     || gimple_code
3794                          (SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_vuse (stmt))) == GIMPLE_PHI
3795                     || gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT
3796                                     (gimple_vuse (stmt))) != block)
3797                   {
3798                     result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
3799                     result->kind = REFERENCE;
3800                     result->id = 0;
3801                     PRE_EXPR_REFERENCE (result) = ref;
3802
3803                     get_or_alloc_expression_id (result);
3804                     add_to_value (get_expr_value_id (result), result);
3805                     bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
3806                   }
3807                 continue;
3808               }
3809
3810             case GIMPLE_ASSIGN:
3811               {
3812                 pre_expr result = NULL;
3813                 switch (vn_get_stmt_kind (stmt))
3814                   {
3815                   case VN_NARY:
3816                     {
3817                       enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3818                       vn_nary_op_t nary;
3819
3820                       /* COND_EXPR and VEC_COND_EXPR are awkward in
3821                          that they contain an embedded complex expression.
3822                          Don't even try to shove those through PRE.  */
3823                       if (code == COND_EXPR
3824                           || code == VEC_COND_EXPR)
3825                         continue;
3826
3827                       vn_nary_op_lookup_stmt (stmt, &nary);
3828                       if (!nary)
3829                         continue;
3830
3831                       /* If the NARY traps and there was a preceding
3832                          point in the block that might not return avoid
3833                          adding the nary to EXP_GEN.  */
3834                       if (BB_MAY_NOTRETURN (block)
3835                           && vn_nary_may_trap (nary))
3836                         continue;
3837
3838                       result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
3839                       result->kind = NARY;
3840                       result->id = 0;
3841                       PRE_EXPR_NARY (result) = nary;
3842                       break;
3843                     }
3844
3845                   case VN_REFERENCE:
3846                     {
3847                       vn_reference_t ref;
3848                       vn_reference_lookup (gimple_assign_rhs1 (stmt),
3849                                            gimple_vuse (stmt),
3850                                            VN_WALK, &ref);
3851                       if (!ref)
3852                         continue;
3853
3854                       /* If the value of the reference is not invalidated in
3855                          this block until it is computed, add the expression
3856                          to EXP_GEN.  */
3857                       if (gimple_vuse (stmt))
3858                         {
3859                           gimple def_stmt;
3860                           bool ok = true;
3861                           def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_vuse (stmt));
3862                           while (!gimple_nop_p (def_stmt)
3863                                  && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI
3864                                  && gimple_bb (def_stmt) == block)
3865                             {
3866                               if (stmt_may_clobber_ref_p
3867                                     (def_stmt, gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3868                                 {
3869                                   ok = false;
3870                                   break;
3871                                 }
3872                               def_stmt
3873                                 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_vuse (def_stmt));
3874                             }
3875                           if (!ok)
3876                             continue;
3877                         }
3878
3879                       result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
3880                       result->kind = REFERENCE;
3881                       result->id = 0;
3882                       PRE_EXPR_REFERENCE (result) = ref;
3883                       break;
3884                     }
3885
3886                   default:
3887                     continue;
3888                   }
3889
3890                 get_or_alloc_expression_id (result);
3891                 add_to_value (get_expr_value_id (result), result);
3892                 bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
3893                 continue;
3894               }
3895             default:
3896               break;
3897             }
3898         }
3899
3900       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3901         {
3902           print_bitmap_set (dump_file, EXP_GEN (block),
3903                             "exp_gen", block->index);
3904           print_bitmap_set (dump_file, PHI_GEN (block),
3905                             "phi_gen", block->index);
3906           print_bitmap_set (dump_file, TMP_GEN (block),
3907                             "tmp_gen", block->index);
3908           print_bitmap_set (dump_file, AVAIL_OUT (block),
3909                             "avail_out", block->index);
3910         }
3911
3912       /* Put the dominator children of BLOCK on the worklist of blocks
3913          to compute available sets for.  */
3914       for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
3915            son;
3916            son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3917         worklist[sp++] = son;
3918     }
3919
3920   free (worklist);
3921 }
3922
3923
3924 /* Local state for the eliminate domwalk.  */
3925 static vec<gimple> el_to_remove;
3926 static vec<gimple> el_to_fixup;
3927 static unsigned int el_todo;
3928 static vec<tree> el_avail;
3929 static vec<tree> el_avail_stack;
3930
3931 /* Return a leader for OP that is available at the current point of the
3932    eliminate domwalk.  */
3933
3934 static tree
3935 eliminate_avail (tree op)
3936 {
3937   tree valnum = VN_INFO (op)->valnum;
3938   if (TREE_CODE (valnum) == SSA_NAME)
3939     {
3940       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (valnum))
3941         return valnum;
3942       if (el_avail.length () > SSA_NAME_VERSION (valnum))
3943         return el_avail[SSA_NAME_VERSION (valnum)];
3944     }
3945   else if (is_gimple_min_invariant (valnum))
3946     return valnum;
3947   return NULL_TREE;
3948 }
3949
3950 /* At the current point of the eliminate domwalk make OP available.  */
3951
3952 static void
3953 eliminate_push_avail (tree op)
3954 {
3955   tree valnum = VN_INFO (op)->valnum;
3956   if (TREE_CODE (valnum) == SSA_NAME)
3957     {
3958       if (el_avail.length () <= SSA_NAME_VERSION (valnum))
3959         el_avail.safe_grow_cleared (SSA_NAME_VERSION (valnum) + 1);
3960       tree pushop = op;
3961       if (el_avail[SSA_NAME_VERSION (valnum)])
3962         pushop = el_avail[SSA_NAME_VERSION (valnum)];
3963       el_avail_stack.safe_push (pushop);
3964       el_avail[SSA_NAME_VERSION (valnum)] = op;
3965     }
3966 }
3967
3968 /* Insert the expression recorded by SCCVN for VAL at *GSI.  Returns
3969    the leader for the expression if insertion was successful.  */
3970
3971 static tree
3972 eliminate_insert (gimple_stmt_iterator *gsi, tree val)
3973 {
3974   tree expr = vn_get_expr_for (val);
3975   if (!CONVERT_EXPR_P (expr)
3976       && TREE_CODE (expr) != VIEW_CONVERT_EXPR)
3977     return NULL_TREE;
3978
3979   tree op = TREE_OPERAND (expr, 0);
3980   tree leader = TREE_CODE (op) == SSA_NAME ? eliminate_avail (op) : op;
3981   if (!leader)
3982     return NULL_TREE;
3983
3984   tree res = make_temp_ssa_name (TREE_TYPE (val), NULL, "pretmp");
3985   gassign *tem = gimple_build_assign (res,
3986                                       fold_build1 (TREE_CODE (expr),
3987                                                    TREE_TYPE (expr), leader));
3988   gsi_insert_before (gsi, tem, GSI_SAME_STMT);
3989   VN_INFO_GET (res)->valnum = val;
3990
3991   if (TREE_CODE (leader) == SSA_NAME)
3992     gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (leader), NECESSARY, true);
3993
3994   pre_stats.insertions++;
3995   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3996     {
3997       fprintf (dump_file, "Inserted ");
3998       print_gimple_stmt (dump_file, tem, 0, 0);
3999     }
4000
4001   return res;
4002 }
4003
4004 class eliminate_dom_walker : public dom_walker
4005 {
4006 public:
4007   eliminate_dom_walker (cdi_direction direction, bool do_pre_)
4008       : dom_walker (direction), do_pre (do_pre_) {}
4009
4010   virtual void before_dom_children (basic_block);
4011   virtual void after_dom_children (basic_block);
4012
4013   bool do_pre;
4014 };
4015
4016 /* Perform elimination for the basic-block B during the domwalk.  */
4017
4018 void
4019 eliminate_dom_walker::before_dom_children (basic_block b)
4020 {
4021   /* Mark new bb.  */
4022   el_avail_stack.safe_push (NULL_TREE);
4023
4024   /* ???  If we do nothing for unreachable blocks then this will confuse
4025      tailmerging.  Eventually we can reduce its reliance on SCCVN now
4026      that we fully copy/constant-propagate (most) things.  */
4027
4028   for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (b); !gsi_end_p (gsi);)
4029     {
4030       gphi *phi = gsi.phi ();
4031       tree res = PHI_RESULT (phi);
4032
4033       if (virtual_operand_p (res))
4034         {
4035           gsi_next (&gsi);
4036           continue;
4037         }
4038
4039       tree sprime = eliminate_avail (res);
4040       if (sprime
4041           && sprime != res)
4042         {
4043           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4044             {
4045               fprintf (dump_file, "Replaced redundant PHI node defining ");
4046               print_generic_expr (dump_file, res, 0);
4047               fprintf (dump_file, " with ");
4048               print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4049               fprintf (dump_file, "\n");
4050             }
4051
4052           /* If we inserted this PHI node ourself, it's not an elimination.  */
4053           if (inserted_exprs
4054               && bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (res)))
4055             pre_stats.phis--;
4056           else
4057             pre_stats.eliminations++;
4058
4059           /* If we will propagate into all uses don't bother to do
4060              anything.  */
4061           if (may_propagate_copy (res, sprime))
4062             {
4063               /* Mark the PHI for removal.  */
4064               el_to_remove.safe_push (phi);
4065               gsi_next (&gsi);
4066               continue;
4067             }
4068
4069           remove_phi_node (&gsi, false);
4070
4071           if (inserted_exprs
4072               && !bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (res))
4073               && TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
4074             gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime), NECESSARY, true);
4075
4076           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (res), TREE_TYPE (sprime)))
4077             sprime = fold_convert (TREE_TYPE (res), sprime);
4078           gimple stmt = gimple_build_assign (res, sprime);
4079           /* ???  It cannot yet be necessary (DOM walk).  */
4080           gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, gimple_plf (phi, NECESSARY));
4081
4082           gimple_stmt_iterator gsi2 = gsi_after_labels (b);
4083           gsi_insert_before (&gsi2, stmt, GSI_NEW_STMT);
4084           continue;
4085         }
4086
4087       eliminate_push_avail (res);
4088       gsi_next (&gsi);
4089     }
4090
4091   for (gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (b);
4092        !gsi_end_p (gsi);
4093        gsi_next (&gsi))
4094     {
4095       tree sprime = NULL_TREE;
4096       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4097       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
4098       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
4099           && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
4100           /* See PR43491.  Do not replace a global register variable when
4101              it is a the RHS of an assignment.  Do replace local register
4102              variables since gcc does not guarantee a local variable will
4103              be allocated in register.
4104              ???  The fix isn't effective here.  This should instead
4105              be ensured by not value-numbering them the same but treating
4106              them like volatiles?  */
4107           && !(gimple_assign_single_p (stmt)
4108                && (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == VAR_DECL
4109                    && DECL_HARD_REGISTER (gimple_assign_rhs1 (stmt))
4110                    && is_global_var (gimple_assign_rhs1 (stmt)))))
4111         {
4112           sprime = eliminate_avail (lhs);
4113           if (!sprime)
4114             {
4115               /* If there is no existing usable leader but SCCVN thinks
4116                  it has an expression it wants to use as replacement,
4117                  insert that.  */
4118               tree val = VN_INFO (lhs)->valnum;
4119               if (val != VN_TOP
4120                   && TREE_CODE (val) == SSA_NAME
4121                   && VN_INFO (val)->needs_insertion
4122                   && VN_INFO (val)->expr != NULL_TREE
4123                   && (sprime = eliminate_insert (&gsi, val)) != NULL_TREE)
4124                 eliminate_push_avail (sprime);
4125             }
4126
4127           /* If this now constitutes a copy duplicate points-to
4128              and range info appropriately.  This is especially
4129              important for inserted code.  See tree-ssa-copy.c
4130              for similar code.  */
4131           if (sprime
4132               && TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
4133             {
4134               basic_block sprime_b = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime));
4135               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
4136                   && SSA_NAME_PTR_INFO (lhs)
4137                   && !SSA_NAME_PTR_INFO (sprime))
4138                 {
4139                   duplicate_ssa_name_ptr_info (sprime,
4140                                                SSA_NAME_PTR_INFO (lhs));
4141                   if (b != sprime_b)
4142                     mark_ptr_info_alignment_unknown
4143                         (SSA_NAME_PTR_INFO (sprime));
4144                 }
4145               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
4146                        && SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs)
4147                        && !SSA_NAME_RANGE_INFO (sprime)
4148                        && b == sprime_b)
4149                 duplicate_ssa_name_range_info (sprime,
4150                                                SSA_NAME_RANGE_TYPE (lhs),
4151                                                SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs));
4152             }
4153
4154           /* Inhibit the use of an inserted PHI on a loop header when
4155              the address of the memory reference is a simple induction
4156              variable.  In other cases the vectorizer won't do anything
4157              anyway (either it's loop invariant or a complicated
4158              expression).  */
4159           if (sprime
4160               && TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME
4161               && do_pre
4162               && flag_tree_loop_vectorize
4163               && loop_outer (b->loop_father)
4164               && has_zero_uses (sprime)
4165               && bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (sprime))
4166               && gimple_assign_load_p (stmt))
4167             {
4168               gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (sprime);
4169               basic_block def_bb = gimple_bb (def_stmt);
4170               if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
4171                   && b->loop_father->header == def_bb)
4172                 {
4173                   ssa_op_iter iter;
4174                   tree op;
4175                   bool found = false;
4176                   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
4177                     {
4178                       affine_iv iv;
4179                       def_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (op));
4180                       if (def_bb
4181                           && flow_bb_inside_loop_p (b->loop_father, def_bb)
4182                           && simple_iv (b->loop_father,
4183                                         b->loop_father, op, &iv, true))
4184                         {
4185                           found = true;
4186                           break;
4187                         }
4188                     }
4189                   if (found)
4190                     {
4191                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4192                         {
4193                           fprintf (dump_file, "Not replacing ");
4194                           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
4195                           fprintf (dump_file, " with ");
4196                           print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4197                           fprintf (dump_file, " which would add a loop"
4198                                    " carried dependence to loop %d\n",
4199                                    b->loop_father->num);
4200                         }
4201                       /* Don't keep sprime available.  */
4202                       sprime = NULL_TREE;
4203                     }
4204                 }
4205             }
4206
4207           if (sprime)
4208             {
4209               /* If we can propagate the value computed for LHS into
4210                  all uses don't bother doing anything with this stmt.  */
4211               if (may_propagate_copy (lhs, sprime))
4212                 {
4213                   /* Mark it for removal.  */
4214                   el_to_remove.safe_push (stmt);
4215
4216                   /* ???  Don't count copy/constant propagations.  */
4217                   if (gimple_assign_single_p (stmt)
4218                       && (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
4219                           || gimple_assign_rhs1 (stmt) == sprime))
4220                     continue;
4221
4222                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4223                     {
4224                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
4225                       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
4226                       fprintf (dump_file, " with ");
4227                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4228                       fprintf (dump_file, " in all uses of ");
4229                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4230                     }
4231
4232                   pre_stats.eliminations++;
4233                   continue;
4234                 }
4235
4236               /* If this is an assignment from our leader (which
4237                  happens in the case the value-number is a constant)
4238                  then there is nothing to do.  */
4239               if (gimple_assign_single_p (stmt)
4240                   && sprime == gimple_assign_rhs1 (stmt))
4241                 continue;
4242
4243               /* Else replace its RHS.  */
4244               bool can_make_abnormal_goto
4245                   = is_gimple_call (stmt)
4246                   && stmt_can_make_abnormal_goto (stmt);
4247
4248               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4249                 {
4250                   fprintf (dump_file, "Replaced ");
4251                   print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
4252                   fprintf (dump_file, " with ");
4253                   print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4254                   fprintf (dump_file, " in ");
4255                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4256                 }
4257
4258               if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
4259                 gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime),
4260                                 NECESSARY, true);
4261
4262               pre_stats.eliminations++;
4263               gimple orig_stmt = stmt;
4264               if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
4265                                               TREE_TYPE (sprime)))
4266                 sprime = fold_convert (TREE_TYPE (lhs), sprime);
4267               tree vdef = gimple_vdef (stmt);
4268               tree vuse = gimple_vuse (stmt);
4269               propagate_tree_value_into_stmt (&gsi, sprime);
4270               stmt = gsi_stmt (gsi);
4271               update_stmt (stmt);
4272               if (vdef != gimple_vdef (stmt))
4273                 VN_INFO (vdef)->valnum = vuse;
4274
4275               /* If we removed EH side-effects from the statement, clean
4276                  its EH information.  */
4277               if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (orig_stmt, stmt))
4278                 {
4279                   bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
4280                                   gimple_bb (stmt)->index);
4281                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4282                     fprintf (dump_file, "  Removed EH side-effects.\n");
4283                 }
4284
4285               /* Likewise for AB side-effects.  */
4286               if (can_make_abnormal_goto
4287                   && !stmt_can_make_abnormal_goto (stmt))
4288                 {
4289                   bitmap_set_bit (need_ab_cleanup,
4290                                   gimple_bb (stmt)->index);
4291                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4292                     fprintf (dump_file, "  Removed AB side-effects.\n");
4293                 }
4294
4295               continue;
4296             }
4297         }
4298
4299       /* If the statement is a scalar store, see if the expression
4300          has the same value number as its rhs.  If so, the store is
4301          dead.  */
4302       if (gimple_assign_single_p (stmt)
4303           && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
4304           && !is_gimple_reg (gimple_assign_lhs (stmt))
4305           && (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
4306               || is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
4307         {
4308           tree val;
4309           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4310           val = vn_reference_lookup (gimple_assign_lhs (stmt),
4311                                      gimple_vuse (stmt), VN_WALK, NULL);
4312           if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
4313             rhs = VN_INFO (rhs)->valnum;
4314           if (val
4315               && operand_equal_p (val, rhs, 0))
4316             {
4317               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4318                 {
4319                   fprintf (dump_file, "Deleted redundant store ");
4320                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4321                 }
4322
4323               /* Queue stmt for removal.  */
4324               el_to_remove.safe_push (stmt);
4325               continue;
4326             }
4327         }
4328
4329       bool can_make_abnormal_goto = stmt_can_make_abnormal_goto (stmt);
4330       bool was_noreturn = (is_gimple_call (stmt)
4331                            && gimple_call_noreturn_p (stmt));
4332       tree vdef = gimple_vdef (stmt);
4333       tree vuse = gimple_vuse (stmt);
4334
4335       /* If we didn't replace the whole stmt (or propagate the result
4336          into all uses), replace all uses on this stmt with their
4337          leaders.  */
4338       use_operand_p use_p;
4339       ssa_op_iter iter;
4340       FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
4341         {
4342           tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
4343           /* ???  The call code above leaves stmt operands un-updated.  */
4344           if (TREE_CODE (use) != SSA_NAME)
4345             continue;
4346           tree sprime = eliminate_avail (use);
4347           if (sprime && sprime != use
4348               && may_propagate_copy (use, sprime)
4349               /* We substitute into debug stmts to avoid excessive
4350                  debug temporaries created by removed stmts, but we need
4351                  to avoid doing so for inserted sprimes as we never want
4352                  to create debug temporaries for them.  */
4353               && (!inserted_exprs
4354                   || TREE_CODE (sprime) != SSA_NAME
4355                   || !is_gimple_debug (stmt)
4356                   || !bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (sprime))))
4357             {
4358               propagate_value (use_p, sprime);
4359               gimple_set_modified (stmt, true);
4360               if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME
4361                   && !is_gimple_debug (stmt))
4362                 gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime),
4363                                 NECESSARY, true);
4364             }
4365         }
4366
4367       /* Visit indirect calls and turn them into direct calls if
4368          possible using the devirtualization machinery.  */
4369       if (gcall *call_stmt = dyn_cast <gcall *> (stmt))
4370         {
4371           tree fn = gimple_call_fn (call_stmt);
4372           if (fn
4373               && flag_devirtualize
4374               && virtual_method_call_p (fn))
4375             {
4376               tree otr_type = obj_type_ref_class (fn);
4377               tree instance;
4378               ipa_polymorphic_call_context context (current_function_decl, fn, stmt, &instance);
4379               bool final;
4380
4381               context.get_dynamic_type (instance, OBJ_TYPE_REF_OBJECT (fn), otr_type, stmt);
4382
4383               vec <cgraph_node *>targets
4384                 = possible_polymorphic_call_targets (obj_type_ref_class (fn),
4385                                                      tree_to_uhwi
4386                                                        (OBJ_TYPE_REF_TOKEN (fn)),
4387                                                      context,
4388                                                      &final);
4389               if (dump_file)
4390                 dump_possible_polymorphic_call_targets (dump_file, 
4391                                                         obj_type_ref_class (fn),
4392                                                         tree_to_uhwi
4393                                                           (OBJ_TYPE_REF_TOKEN (fn)),
4394                                                         context);
4395               if (final && targets.length () <= 1 && dbg_cnt (devirt))
4396                 {
4397                   tree fn;
4398                   if (targets.length () == 1)
4399                     fn = targets[0]->decl;
4400                   else
4401                     fn = builtin_decl_implicit (BUILT_IN_UNREACHABLE);
4402                   if (dump_enabled_p ())
4403                     {
4404                       location_t loc = gimple_location_safe (stmt);
4405                       dump_printf_loc (MSG_OPTIMIZED_LOCATIONS, loc,
4406                                        "converting indirect call to "
4407                                        "function %s\n",
4408                                        cgraph_node::get (fn)->name ());
4409                     }
4410                   gimple_call_set_fndecl (call_stmt, fn);
4411                   maybe_remove_unused_call_args (cfun, call_stmt);
4412                   gimple_set_modified (stmt, true);
4413                 }
4414             }
4415         }
4416
4417       if (gimple_modified_p (stmt))
4418         {
4419           /* If a formerly non-invariant ADDR_EXPR is turned into an
4420              invariant one it was on a separate stmt.  */
4421           if (gimple_assign_single_p (stmt)
4422               && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ADDR_EXPR)
4423             recompute_tree_invariant_for_addr_expr (gimple_assign_rhs1 (stmt));
4424           gimple old_stmt = stmt;
4425           if (is_gimple_call (stmt))
4426             {
4427               /* ???  Only fold calls inplace for now, this may create new
4428                  SSA names which in turn will confuse free_scc_vn SSA name
4429                  release code.  */
4430               fold_stmt_inplace (&gsi);
4431               /* When changing a call into a noreturn call, cfg cleanup
4432                  is needed to fix up the noreturn call.  */
4433               if (!was_noreturn && gimple_call_noreturn_p (stmt))
4434                 el_to_fixup.safe_push  (stmt);
4435             }
4436           else
4437             {
4438               fold_stmt (&gsi);
4439               stmt = gsi_stmt (gsi);
4440               if ((gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
4441                    && (gimple_cond_true_p (as_a <gcond *> (stmt))
4442                        || gimple_cond_false_p (as_a <gcond *> (stmt))))
4443                   || (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH
4444                       && TREE_CODE (gimple_switch_index (
4445                                       as_a <gswitch *> (stmt)))
4446                          == INTEGER_CST))
4447                 el_todo |= TODO_cleanup_cfg;
4448             }
4449           /* If we removed EH side-effects from the statement, clean
4450              its EH information.  */
4451           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
4452             {
4453               bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
4454                               gimple_bb (stmt)->index);
4455               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4456                 fprintf (dump_file, "  Removed EH side-effects.\n");
4457             }
4458           /* Likewise for AB side-effects.  */
4459           if (can_make_abnormal_goto
4460               && !stmt_can_make_abnormal_goto (stmt))
4461             {
4462               bitmap_set_bit (need_ab_cleanup,
4463                               gimple_bb (stmt)->index);
4464               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4465                 fprintf (dump_file, "  Removed AB side-effects.\n");
4466             }
4467           update_stmt (stmt);
4468           if (vdef != gimple_vdef (stmt))
4469             VN_INFO (vdef)->valnum = vuse;
4470         }
4471
4472       /* Make new values available - for fully redundant LHS we
4473          continue with the next stmt above and skip this.  */
4474       def_operand_p defp;
4475       FOR_EACH_SSA_DEF_OPERAND (defp, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
4476         eliminate_push_avail (DEF_FROM_PTR (defp));
4477     }
4478
4479   /* Replace destination PHI arguments.  */
4480   edge_iterator ei;
4481   edge e;
4482   FOR_EACH_EDGE (e, ei, b->succs)
4483     {
4484       for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (e->dest);
4485            !gsi_end_p (gsi);
4486            gsi_next (&gsi))
4487         {
4488           gphi *phi = gsi.phi ();
4489           use_operand_p use_p = PHI_ARG_DEF_PTR_FROM_EDGE (phi, e);
4490           tree arg = USE_FROM_PTR (use_p);
4491           if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME
4492               || virtual_operand_p (arg))
4493             continue;
4494           tree sprime = eliminate_avail (arg);
4495           if (sprime && may_propagate_copy (arg, sprime))
4496             {
4497               propagate_value (use_p, sprime);
4498               if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
4499                 gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime), NECESSARY, true);
4500             }
4501         }
4502     }
4503 }
4504
4505 /* Make no longer available leaders no longer available.  */
4506
4507 void
4508 eliminate_dom_walker::after_dom_children (basic_block)
4509 {
4510   tree entry;
4511   while ((entry = el_avail_stack.pop ()) != NULL_TREE)
4512     {
4513       tree valnum = VN_INFO (entry)->valnum;
4514       tree old = el_avail[SSA_NAME_VERSION (valnum)];
4515       if (old == entry)
4516         el_avail[SSA_NAME_VERSION (valnum)] = NULL_TREE;
4517       else
4518         el_avail[SSA_NAME_VERSION (valnum)] = entry;
4519     }
4520 }
4521
4522 /* Eliminate fully redundant computations.  */
4523
4524 static unsigned int
4525 eliminate (bool do_pre)
4526 {
4527   gimple_stmt_iterator gsi;
4528   gimple stmt;
4529
4530   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
4531   need_ab_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
4532
4533   el_to_remove.create (0);
4534   el_to_fixup.create (0);
4535   el_todo = 0;
4536   el_avail.create (num_ssa_names);
4537   el_avail_stack.create (0);
4538
4539   eliminate_dom_walker (CDI_DOMINATORS,
4540                         do_pre).walk (cfun->cfg->x_entry_block_ptr);
4541
4542   el_avail.release ();
4543   el_avail_stack.release ();
4544
4545   /* We cannot remove stmts during BB walk, especially not release SSA
4546      names there as this confuses the VN machinery.  The stmts ending
4547      up in el_to_remove are either stores or simple copies.
4548      Remove stmts in reverse order to make debug stmt creation possible.  */
4549   while (!el_to_remove.is_empty ())
4550     {
4551       stmt = el_to_remove.pop ();
4552
4553       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4554         {
4555           fprintf (dump_file, "Removing dead stmt ");
4556           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4557         }
4558
4559       tree lhs;
4560       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
4561         lhs = gimple_phi_result (stmt);
4562       else
4563         lhs = gimple_get_lhs (stmt);
4564
4565       if (inserted_exprs
4566           && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
4567         bitmap_clear_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (lhs));
4568
4569       gsi = gsi_for_stmt (stmt);
4570       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
4571         remove_phi_node (&gsi, true);
4572       else
4573         {
4574           basic_block bb = gimple_bb (stmt);
4575           unlink_stmt_vdef (stmt);
4576           if (gsi_remove (&gsi, true))
4577             bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb->index);
4578           release_defs (stmt);
4579         }
4580
4581       /* Removing a stmt may expose a forwarder block.  */
4582       el_todo |= TODO_cleanup_cfg;
4583     }
4584   el_to_remove.release ();
4585
4586   /* Fixup stmts that became noreturn calls.  This may require splitting
4587      blocks and thus isn't possible during the dominator walk.  Do this
4588      in reverse order so we don't inadvertedly remove a stmt we want to
4589      fixup by visiting a dominating now noreturn call first.  */
4590   while (!el_to_fixup.is_empty ())
4591     {
4592       stmt = el_to_fixup.pop ();
4593
4594       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4595         {
4596           fprintf (dump_file, "Fixing up noreturn call ");
4597           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4598         }
4599
4600       if (fixup_noreturn_call (stmt))
4601         el_todo |= TODO_cleanup_cfg;
4602     }
4603   el_to_fixup.release ();
4604
4605   return el_todo;
4606 }
4607
4608 /* Perform CFG cleanups made necessary by elimination.  */
4609
4610 static unsigned 
4611 fini_eliminate (void)
4612 {
4613   bool do_eh_cleanup = !bitmap_empty_p (need_eh_cleanup);
4614   bool do_ab_cleanup = !bitmap_empty_p (need_ab_cleanup);
4615
4616   if (do_eh_cleanup)
4617     gimple_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
4618
4619   if (do_ab_cleanup)
4620     gimple_purge_all_dead_abnormal_call_edges (need_ab_cleanup);
4621
4622   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
4623   BITMAP_FREE (need_ab_cleanup);
4624
4625   if (do_eh_cleanup || do_ab_cleanup)
4626     return TODO_cleanup_cfg;
4627   return 0;
4628 }
4629
4630 /* Borrow a bit of tree-ssa-dce.c for the moment.
4631    XXX: In 4.1, we should be able to just run a DCE pass after PRE, though
4632    this may be a bit faster, and we may want critical edges kept split.  */
4633
4634 /* If OP's defining statement has not already been determined to be necessary,
4635    mark that statement necessary. Return the stmt, if it is newly
4636    necessary.  */
4637
4638 static inline gimple
4639 mark_operand_necessary (tree op)
4640 {
4641   gimple stmt;
4642
4643   gcc_assert (op);
4644
4645   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4646     return NULL;
4647
4648   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4649   gcc_assert (stmt);
4650
4651   if (gimple_plf (stmt, NECESSARY)
4652       || gimple_nop_p (stmt))
4653     return NULL;
4654
4655   gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, true);
4656   return stmt;
4657 }
4658
4659 /* Because we don't follow exactly the standard PRE algorithm, and decide not
4660    to insert PHI nodes sometimes, and because value numbering of casts isn't
4661    perfect, we sometimes end up inserting dead code.   This simple DCE-like
4662    pass removes any insertions we made that weren't actually used.  */
4663
4664 static void
4665 remove_dead_inserted_code (void)
4666 {
4667   bitmap worklist;
4668   unsigned i;
4669   bitmap_iterator bi;
4670   gimple t;
4671
4672   worklist = BITMAP_ALLOC (NULL);
4673   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inserted_exprs, 0, i, bi)
4674     {
4675       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4676       if (gimple_plf (t, NECESSARY))
4677         bitmap_set_bit (worklist, i);
4678     }
4679   while (!bitmap_empty_p (worklist))
4680     {
4681       i = bitmap_first_set_bit (worklist);
4682       bitmap_clear_bit (worklist, i);
4683       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4684
4685       /* PHI nodes are somewhat special in that each PHI alternative has
4686          data and control dependencies.  All the statements feeding the
4687          PHI node's arguments are always necessary. */
4688       if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4689         {
4690           unsigned k;
4691
4692           for (k = 0; k < gimple_phi_num_args (t); k++)
4693             {
4694               tree arg = PHI_ARG_DEF (t, k);
4695               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4696                 {
4697                   gimple n = mark_operand_necessary (arg);
4698                   if (n)
4699                     bitmap_set_bit (worklist, SSA_NAME_VERSION (arg));
4700                 }
4701             }
4702         }
4703       else
4704         {
4705           /* Propagate through the operands.  Examine all the USE, VUSE and
4706              VDEF operands in this statement.  Mark all the statements
4707              which feed this statement's uses as necessary.  */
4708           ssa_op_iter iter;
4709           tree use;
4710
4711           /* The operands of VDEF expressions are also needed as they
4712              represent potential definitions that may reach this
4713              statement (VDEF operands allow us to follow def-def
4714              links).  */
4715
4716           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, t, iter, SSA_OP_ALL_USES)
4717             {
4718               gimple n = mark_operand_necessary (use);
4719               if (n)
4720                 bitmap_set_bit (worklist, SSA_NAME_VERSION (use));
4721             }
4722         }
4723     }
4724
4725   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inserted_exprs, 0, i, bi)
4726     {
4727       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4728       if (!gimple_plf (t, NECESSARY))
4729         {
4730           gimple_stmt_iterator gsi;
4731
4732           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4733             {
4734               fprintf (dump_file, "Removing unnecessary insertion:");
4735               print_gimple_stmt (dump_file, t, 0, 0);
4736             }
4737
4738           gsi = gsi_for_stmt (t);
4739           if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4740             remove_phi_node (&gsi, true);
4741           else
4742             {
4743               gsi_remove (&gsi, true);
4744               release_defs (t);
4745             }
4746         }
4747     }
4748   BITMAP_FREE (worklist);
4749 }
4750
4751
4752 /* Initialize data structures used by PRE.  */
4753
4754 static void
4755 init_pre (void)
4756 {
4757   basic_block bb;
4758
4759   next_expression_id = 1;
4760   expressions.create (0);
4761   expressions.safe_push (NULL);
4762   value_expressions.create (get_max_value_id () + 1);
4763   value_expressions.safe_grow_cleared (get_max_value_id () + 1);
4764   name_to_id.create (0);
4765
4766   inserted_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4767
4768   connect_infinite_loops_to_exit ();
4769   memset (&pre_stats, 0, sizeof (pre_stats));
4770
4771   postorder = XNEWVEC (int, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
4772   postorder_num = inverted_post_order_compute (postorder);
4773
4774   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct bb_bitmap_sets));
4775
4776   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4777   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4778
4779   bitmap_obstack_initialize (&grand_bitmap_obstack);
4780   phi_translate_table = new hash_table<expr_pred_trans_d> (5110);
4781   expression_to_id = new hash_table<pre_expr_d> (num_ssa_names * 3);
4782   bitmap_set_pool = create_alloc_pool ("Bitmap sets",
4783                                        sizeof (struct bitmap_set), 30);
4784   pre_expr_pool = create_alloc_pool ("pre_expr nodes",
4785                                      sizeof (struct pre_expr_d), 30);
4786   FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
4787     {
4788       EXP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4789       PHI_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4790       TMP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4791       AVAIL_OUT (bb) = bitmap_set_new ();
4792     }
4793 }
4794
4795
4796 /* Deallocate data structures used by PRE.  */
4797
4798 static void
4799 fini_pre ()
4800 {
4801   free (postorder);
4802   value_expressions.release ();
4803   BITMAP_FREE (inserted_exprs);
4804   bitmap_obstack_release (&grand_bitmap_obstack);
4805   free_alloc_pool (bitmap_set_pool);
4806   free_alloc_pool (pre_expr_pool);
4807   delete phi_translate_table;
4808   phi_translate_table = NULL;
4809   delete expression_to_id;
4810   expression_to_id = NULL;
4811   name_to_id.release ();
4812
4813   free_aux_for_blocks ();
4814
4815   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4816 }
4817
4818 namespace {
4819
4820 const pass_data pass_data_pre =
4821 {
4822   GIMPLE_PASS, /* type */
4823   "pre", /* name */
4824   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
4825   TV_TREE_PRE, /* tv_id */
4826   /* PROP_no_crit_edges is ensured by placing pass_split_crit_edges before
4827      pass_pre.  */
4828   ( PROP_no_crit_edges | PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
4829   0, /* properties_provided */
4830   PROP_no_crit_edges, /* properties_destroyed */
4831   TODO_rebuild_alias, /* todo_flags_start */
4832   0, /* todo_flags_finish */
4833 };
4834
4835 class pass_pre : public gimple_opt_pass
4836 {
4837 public:
4838   pass_pre (gcc::context *ctxt)
4839     : gimple_opt_pass (pass_data_pre, ctxt)
4840   {}
4841
4842   /* opt_pass methods: */
4843   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_pre != 0; }
4844   virtual unsigned int execute (function *);
4845
4846 }; // class pass_pre
4847
4848 unsigned int
4849 pass_pre::execute (function *fun)
4850 {
4851   unsigned int todo = 0;
4852
4853   do_partial_partial =
4854     flag_tree_partial_pre && optimize_function_for_speed_p (fun);
4855
4856   /* This has to happen before SCCVN runs because
4857      loop_optimizer_init may create new phis, etc.  */
4858   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4859
4860   if (!run_scc_vn (VN_WALK))
4861     {
4862       loop_optimizer_finalize ();
4863       return 0;
4864     }
4865
4866   init_pre ();
4867   scev_initialize ();
4868
4869   /* Collect and value number expressions computed in each basic block.  */
4870   compute_avail ();
4871
4872   /* Insert can get quite slow on an incredibly large number of basic
4873      blocks due to some quadratic behavior.  Until this behavior is
4874      fixed, don't run it when he have an incredibly large number of
4875      bb's.  If we aren't going to run insert, there is no point in
4876      computing ANTIC, either, even though it's plenty fast.  */
4877   if (n_basic_blocks_for_fn (fun) < 4000)
4878     {
4879       compute_antic ();
4880       insert ();
4881     }
4882
4883   /* Make sure to remove fake edges before committing our inserts.
4884      This makes sure we don't end up with extra critical edges that
4885      we would need to split.  */
4886   remove_fake_exit_edges ();
4887   gsi_commit_edge_inserts ();
4888
4889   /* Eliminate folds statements which might (should not...) end up
4890      not keeping virtual operands up-to-date.  */
4891   gcc_assert (!need_ssa_update_p (fun));
4892
4893   /* Remove all the redundant expressions.  */
4894   todo |= eliminate (true);
4895
4896   statistics_counter_event (fun, "Insertions", pre_stats.insertions);
4897   statistics_counter_event (fun, "PA inserted", pre_stats.pa_insert);
4898   statistics_counter_event (fun, "New PHIs", pre_stats.phis);
4899   statistics_counter_event (fun, "Eliminated", pre_stats.eliminations);
4900
4901   clear_expression_ids ();
4902   remove_dead_inserted_code ();
4903
4904   scev_finalize ();
4905   fini_pre ();
4906   todo |= fini_eliminate ();
4907   loop_optimizer_finalize ();
4908
4909   /* TODO: tail_merge_optimize may merge all predecessors of a block, in which
4910      case we can merge the block with the remaining predecessor of the block.
4911      It should either:
4912      - call merge_blocks after each tail merge iteration
4913      - call merge_blocks after all tail merge iterations
4914      - mark TODO_cleanup_cfg when necessary
4915      - share the cfg cleanup with fini_pre.  */
4916   todo |= tail_merge_optimize (todo);
4917
4918   free_scc_vn ();
4919
4920   /* Tail merging invalidates the virtual SSA web, together with
4921      cfg-cleanup opportunities exposed by PRE this will wreck the
4922      SSA updating machinery.  So make sure to run update-ssa
4923      manually, before eventually scheduling cfg-cleanup as part of
4924      the todo.  */
4925   update_ssa (TODO_update_ssa_only_virtuals);
4926
4927   return todo;
4928 }
4929
4930 } // anon namespace
4931
4932 gimple_opt_pass *
4933 make_pass_pre (gcc::context *ctxt)
4934 {
4935   return new pass_pre (ctxt);
4936 }
4937
4938 namespace {
4939
4940 const pass_data pass_data_fre =
4941 {
4942   GIMPLE_PASS, /* type */
4943   "fre", /* name */
4944   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
4945   TV_TREE_FRE, /* tv_id */
4946   ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
4947   0, /* properties_provided */
4948   0, /* properties_destroyed */
4949   0, /* todo_flags_start */
4950   0, /* todo_flags_finish */
4951 };
4952
4953 class pass_fre : public gimple_opt_pass
4954 {
4955 public:
4956   pass_fre (gcc::context *ctxt)
4957     : gimple_opt_pass (pass_data_fre, ctxt)
4958   {}
4959
4960   /* opt_pass methods: */
4961   opt_pass * clone () { return new pass_fre (m_ctxt); }
4962   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_fre != 0; }
4963   virtual unsigned int execute (function *);
4964
4965 }; // class pass_fre
4966
4967 unsigned int
4968 pass_fre::execute (function *fun)
4969 {
4970   unsigned int todo = 0;
4971
4972   if (!run_scc_vn (VN_WALKREWRITE))
4973     return 0;
4974
4975   memset (&pre_stats, 0, sizeof (pre_stats));
4976
4977   /* Remove all the redundant expressions.  */
4978   todo |= eliminate (false);
4979
4980   todo |= fini_eliminate ();
4981
4982   free_scc_vn ();
4983
4984   statistics_counter_event (fun, "Insertions", pre_stats.insertions);
4985   statistics_counter_event (fun, "Eliminated", pre_stats.eliminations);
4986
4987   return todo;
4988 }
4989
4990 } // anon namespace
4991
4992 gimple_opt_pass *
4993 make_pass_fre (gcc::context *ctxt)
4994 {
4995   return new pass_fre (ctxt);
4996 }