Update gcc-50 to SVN version 225979 (gcc-5-branch)
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / postreload.c
1 /* Perform simple optimizations to clean up the result of reload.
2    Copyright (C) 1987-2015 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
7 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
9 version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14 for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "config.h"
21 #include "system.h"
22 #include "coretypes.h"
23 #include "tm.h"
24
25 #include "machmode.h"
26 #include "hard-reg-set.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "obstack.h"
30 #include "insn-config.h"
31 #include "flags.h"
32 #include "hashtab.h"
33 #include "hash-set.h"
34 #include "vec.h"
35 #include "input.h"
36 #include "function.h"
37 #include "symtab.h"
38 #include "statistics.h"
39 #include "double-int.h"
40 #include "real.h"
41 #include "fixed-value.h"
42 #include "alias.h"
43 #include "wide-int.h"
44 #include "inchash.h"
45 #include "tree.h"
46 #include "expmed.h"
47 #include "dojump.h"
48 #include "explow.h"
49 #include "calls.h"
50 #include "emit-rtl.h"
51 #include "varasm.h"
52 #include "stmt.h"
53 #include "expr.h"
54 #include "insn-codes.h"
55 #include "optabs.h"
56 #include "regs.h"
57 #include "predict.h"
58 #include "dominance.h"
59 #include "cfg.h"
60 #include "cfgrtl.h"
61 #include "cfgbuild.h"
62 #include "cfgcleanup.h"
63 #include "basic-block.h"
64 #include "reload.h"
65 #include "recog.h"
66 #include "cselib.h"
67 #include "diagnostic-core.h"
68 #include "except.h"
69 #include "target.h"
70 #include "tree-pass.h"
71 #include "df.h"
72 #include "dbgcnt.h"
73
74 static int reload_cse_noop_set_p (rtx);
75 static bool reload_cse_simplify (rtx_insn *, rtx);
76 static void reload_cse_regs_1 (void);
77 static int reload_cse_simplify_set (rtx, rtx_insn *);
78 static int reload_cse_simplify_operands (rtx_insn *, rtx);
79
80 static void reload_combine (void);
81 static void reload_combine_note_use (rtx *, rtx_insn *, int, rtx);
82 static void reload_combine_note_store (rtx, const_rtx, void *);
83
84 static bool reload_cse_move2add (rtx_insn *);
85 static void move2add_note_store (rtx, const_rtx, void *);
86
87 /* Call cse / combine like post-reload optimization phases.
88    FIRST is the first instruction.  */
89
90 static void
91 reload_cse_regs (rtx_insn *first ATTRIBUTE_UNUSED)
92 {
93   bool moves_converted;
94   reload_cse_regs_1 ();
95   reload_combine ();
96   moves_converted = reload_cse_move2add (first);
97   if (flag_expensive_optimizations)
98     {
99       if (moves_converted)
100         reload_combine ();
101       reload_cse_regs_1 ();
102     }
103 }
104
105 /* See whether a single set SET is a noop.  */
106 static int
107 reload_cse_noop_set_p (rtx set)
108 {
109   if (cselib_reg_set_mode (SET_DEST (set)) != GET_MODE (SET_DEST (set)))
110     return 0;
111
112   return rtx_equal_for_cselib_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set));
113 }
114
115 /* Try to simplify INSN.  Return true if the CFG may have changed.  */
116 static bool
117 reload_cse_simplify (rtx_insn *insn, rtx testreg)
118 {
119   rtx body = PATTERN (insn);
120   basic_block insn_bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
121   unsigned insn_bb_succs = EDGE_COUNT (insn_bb->succs);
122
123   if (GET_CODE (body) == SET)
124     {
125       int count = 0;
126
127       /* Simplify even if we may think it is a no-op.
128          We may think a memory load of a value smaller than WORD_SIZE
129          is redundant because we haven't taken into account possible
130          implicit extension.  reload_cse_simplify_set() will bring
131          this out, so it's safer to simplify before we delete.  */
132       count += reload_cse_simplify_set (body, insn);
133
134       if (!count && reload_cse_noop_set_p (body))
135         {
136           rtx value = SET_DEST (body);
137           if (REG_P (value)
138               && ! REG_FUNCTION_VALUE_P (value))
139             value = 0;
140           if (check_for_inc_dec (insn))
141             delete_insn_and_edges (insn);
142           /* We're done with this insn.  */
143           goto done;
144         }
145
146       if (count > 0)
147         apply_change_group ();
148       else
149         reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
150     }
151   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
152     {
153       int i;
154       int count = 0;
155       rtx value = NULL_RTX;
156
157       /* Registers mentioned in the clobber list for an asm cannot be reused
158          within the body of the asm.  Invalidate those registers now so that
159          we don't try to substitute values for them.  */
160       if (asm_noperands (body) >= 0)
161         {
162           for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
163             {
164               rtx part = XVECEXP (body, 0, i);
165               if (GET_CODE (part) == CLOBBER && REG_P (XEXP (part, 0)))
166                 cselib_invalidate_rtx (XEXP (part, 0));
167             }
168         }
169
170       /* If every action in a PARALLEL is a noop, we can delete
171          the entire PARALLEL.  */
172       for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
173         {
174           rtx part = XVECEXP (body, 0, i);
175           if (GET_CODE (part) == SET)
176             {
177               if (! reload_cse_noop_set_p (part))
178                 break;
179               if (REG_P (SET_DEST (part))
180                   && REG_FUNCTION_VALUE_P (SET_DEST (part)))
181                 {
182                   if (value)
183                     break;
184                   value = SET_DEST (part);
185                 }
186             }
187           else if (GET_CODE (part) != CLOBBER)
188             break;
189         }
190
191       if (i < 0)
192         {
193           if (check_for_inc_dec (insn))
194             delete_insn_and_edges (insn);
195           /* We're done with this insn.  */
196           goto done;
197         }
198
199       /* It's not a no-op, but we can try to simplify it.  */
200       for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
201         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == SET)
202           count += reload_cse_simplify_set (XVECEXP (body, 0, i), insn);
203
204       if (count > 0)
205         apply_change_group ();
206       else
207         reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
208     }
209
210 done:
211   return (EDGE_COUNT (insn_bb->succs) != insn_bb_succs);
212 }
213
214 /* Do a very simple CSE pass over the hard registers.
215
216    This function detects no-op moves where we happened to assign two
217    different pseudo-registers to the same hard register, and then
218    copied one to the other.  Reload will generate a useless
219    instruction copying a register to itself.
220
221    This function also detects cases where we load a value from memory
222    into two different registers, and (if memory is more expensive than
223    registers) changes it to simply copy the first register into the
224    second register.
225
226    Another optimization is performed that scans the operands of each
227    instruction to see whether the value is already available in a
228    hard register.  It then replaces the operand with the hard register
229    if possible, much like an optional reload would.  */
230
231 static void
232 reload_cse_regs_1 (void)
233 {
234   bool cfg_changed = false;
235   basic_block bb;
236   rtx_insn *insn;
237   rtx testreg = gen_rtx_REG (VOIDmode, -1);
238
239   cselib_init (CSELIB_RECORD_MEMORY);
240   init_alias_analysis ();
241
242   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
243     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
244       {
245         if (INSN_P (insn))
246           cfg_changed |= reload_cse_simplify (insn, testreg);
247
248         cselib_process_insn (insn);
249       }
250
251   /* Clean up.  */
252   end_alias_analysis ();
253   cselib_finish ();
254   if (cfg_changed)
255     cleanup_cfg (0);
256 }
257
258 /* Try to simplify a single SET instruction.  SET is the set pattern.
259    INSN is the instruction it came from.
260    This function only handles one case: if we set a register to a value
261    which is not a register, we try to find that value in some other register
262    and change the set into a register copy.  */
263
264 static int
265 reload_cse_simplify_set (rtx set, rtx_insn *insn)
266 {
267   int did_change = 0;
268   int dreg;
269   rtx src;
270   reg_class_t dclass;
271   int old_cost;
272   cselib_val *val;
273   struct elt_loc_list *l;
274 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
275   enum rtx_code extend_op = UNKNOWN;
276 #endif
277   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
278
279   dreg = true_regnum (SET_DEST (set));
280   if (dreg < 0)
281     return 0;
282
283   src = SET_SRC (set);
284   if (side_effects_p (src) || true_regnum (src) >= 0)
285     return 0;
286
287   dclass = REGNO_REG_CLASS (dreg);
288
289 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
290   /* When replacing a memory with a register, we need to honor assumptions
291      that combine made wrt the contents of sign bits.  We'll do this by
292      generating an extend instruction instead of a reg->reg copy.  Thus
293      the destination must be a register that we can widen.  */
294   if (MEM_P (src)
295       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (src)) < BITS_PER_WORD
296       && (extend_op = LOAD_EXTEND_OP (GET_MODE (src))) != UNKNOWN
297       && !REG_P (SET_DEST (set)))
298     return 0;
299 #endif
300
301   val = cselib_lookup (src, GET_MODE (SET_DEST (set)), 0, VOIDmode);
302   if (! val)
303     return 0;
304
305   /* If memory loads are cheaper than register copies, don't change them.  */
306   if (MEM_P (src))
307     old_cost = memory_move_cost (GET_MODE (src), dclass, true);
308   else if (REG_P (src))
309     old_cost = register_move_cost (GET_MODE (src),
310                                    REGNO_REG_CLASS (REGNO (src)), dclass);
311   else
312     old_cost = set_src_cost (src, speed);
313
314   for (l = val->locs; l; l = l->next)
315     {
316       rtx this_rtx = l->loc;
317       int this_cost;
318
319       if (CONSTANT_P (this_rtx) && ! references_value_p (this_rtx, 0))
320         {
321 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
322           if (extend_op != UNKNOWN)
323             {
324               wide_int result;
325
326               if (!CONST_SCALAR_INT_P (this_rtx))
327                 continue;
328
329               switch (extend_op)
330                 {
331                 case ZERO_EXTEND:
332                   result = wide_int::from (std::make_pair (this_rtx,
333                                                            GET_MODE (src)),
334                                            BITS_PER_WORD, UNSIGNED);
335                   break;
336                 case SIGN_EXTEND:
337                   result = wide_int::from (std::make_pair (this_rtx,
338                                                            GET_MODE (src)),
339                                            BITS_PER_WORD, SIGNED);
340                   break;
341                 default:
342                   gcc_unreachable ();
343                 }
344               this_rtx = immed_wide_int_const (result, word_mode);
345             }
346 #endif
347           this_cost = set_src_cost (this_rtx, speed);
348         }
349       else if (REG_P (this_rtx))
350         {
351 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
352           if (extend_op != UNKNOWN)
353             {
354               this_rtx = gen_rtx_fmt_e (extend_op, word_mode, this_rtx);
355               this_cost = set_src_cost (this_rtx, speed);
356             }
357           else
358 #endif
359             this_cost = register_move_cost (GET_MODE (this_rtx),
360                                             REGNO_REG_CLASS (REGNO (this_rtx)),
361                                             dclass);
362         }
363       else
364         continue;
365
366       /* If equal costs, prefer registers over anything else.  That
367          tends to lead to smaller instructions on some machines.  */
368       if (this_cost < old_cost
369           || (this_cost == old_cost
370               && REG_P (this_rtx)
371               && !REG_P (SET_SRC (set))))
372         {
373 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
374           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SET_DEST (set))) < BITS_PER_WORD
375               && extend_op != UNKNOWN
376 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
377               && !CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS (GET_MODE (SET_DEST (set)),
378                                             word_mode,
379                                             REGNO_REG_CLASS (REGNO (SET_DEST (set))))
380 #endif
381               )
382             {
383               rtx wide_dest = gen_rtx_REG (word_mode, REGNO (SET_DEST (set)));
384               ORIGINAL_REGNO (wide_dest) = ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set));
385               validate_change (insn, &SET_DEST (set), wide_dest, 1);
386             }
387 #endif
388
389           validate_unshare_change (insn, &SET_SRC (set), this_rtx, 1);
390           old_cost = this_cost, did_change = 1;
391         }
392     }
393
394   return did_change;
395 }
396
397 /* Try to replace operands in INSN with equivalent values that are already
398    in registers.  This can be viewed as optional reloading.
399
400    For each non-register operand in the insn, see if any hard regs are
401    known to be equivalent to that operand.  Record the alternatives which
402    can accept these hard registers.  Among all alternatives, select the
403    ones which are better or equal to the one currently matching, where
404    "better" is in terms of '?' and '!' constraints.  Among the remaining
405    alternatives, select the one which replaces most operands with
406    hard registers.  */
407
408 static int
409 reload_cse_simplify_operands (rtx_insn *insn, rtx testreg)
410 {
411   int i, j;
412
413   /* For each operand, all registers that are equivalent to it.  */
414   HARD_REG_SET equiv_regs[MAX_RECOG_OPERANDS];
415
416   const char *constraints[MAX_RECOG_OPERANDS];
417
418   /* Vector recording how bad an alternative is.  */
419   int *alternative_reject;
420   /* Vector recording how many registers can be introduced by choosing
421      this alternative.  */
422   int *alternative_nregs;
423   /* Array of vectors recording, for each operand and each alternative,
424      which hard register to substitute, or -1 if the operand should be
425      left as it is.  */
426   int *op_alt_regno[MAX_RECOG_OPERANDS];
427   /* Array of alternatives, sorted in order of decreasing desirability.  */
428   int *alternative_order;
429
430   extract_constrain_insn (insn);
431
432   if (recog_data.n_alternatives == 0 || recog_data.n_operands == 0)
433     return 0;
434
435   alternative_reject = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
436   alternative_nregs = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
437   alternative_order = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
438   memset (alternative_reject, 0, recog_data.n_alternatives * sizeof (int));
439   memset (alternative_nregs, 0, recog_data.n_alternatives * sizeof (int));
440
441   /* For each operand, find out which regs are equivalent.  */
442   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
443     {
444       cselib_val *v;
445       struct elt_loc_list *l;
446       rtx op;
447
448       CLEAR_HARD_REG_SET (equiv_regs[i]);
449
450       /* cselib blows up on CODE_LABELs.  Trying to fix that doesn't seem
451          right, so avoid the problem here.  Likewise if we have a constant
452          and the insn pattern doesn't tell us the mode we need.  */
453       if (LABEL_P (recog_data.operand[i])
454           || (CONSTANT_P (recog_data.operand[i])
455               && recog_data.operand_mode[i] == VOIDmode))
456         continue;
457
458       op = recog_data.operand[i];
459 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
460       if (MEM_P (op)
461           && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op)) < BITS_PER_WORD
462           && LOAD_EXTEND_OP (GET_MODE (op)) != UNKNOWN)
463         {
464           rtx set = single_set (insn);
465
466           /* We might have multiple sets, some of which do implicit
467              extension.  Punt on this for now.  */
468           if (! set)
469             continue;
470           /* If the destination is also a MEM or a STRICT_LOW_PART, no
471              extension applies.
472              Also, if there is an explicit extension, we don't have to
473              worry about an implicit one.  */
474           else if (MEM_P (SET_DEST (set))
475                    || GET_CODE (SET_DEST (set)) == STRICT_LOW_PART
476                    || GET_CODE (SET_SRC (set)) == ZERO_EXTEND
477                    || GET_CODE (SET_SRC (set)) == SIGN_EXTEND)
478             ; /* Continue ordinary processing.  */
479 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
480           /* If the register cannot change mode to word_mode, it follows that
481              it cannot have been used in word_mode.  */
482           else if (REG_P (SET_DEST (set))
483                    && CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS (GET_MODE (SET_DEST (set)),
484                                                 word_mode,
485                                                 REGNO_REG_CLASS (REGNO (SET_DEST (set)))))
486             ; /* Continue ordinary processing.  */
487 #endif
488           /* If this is a straight load, make the extension explicit.  */
489           else if (REG_P (SET_DEST (set))
490                    && recog_data.n_operands == 2
491                    && SET_SRC (set) == op
492                    && SET_DEST (set) == recog_data.operand[1-i])
493             {
494               validate_change (insn, recog_data.operand_loc[i],
495                                gen_rtx_fmt_e (LOAD_EXTEND_OP (GET_MODE (op)),
496                                               word_mode, op),
497                                1);
498               validate_change (insn, recog_data.operand_loc[1-i],
499                                gen_rtx_REG (word_mode, REGNO (SET_DEST (set))),
500                                1);
501               if (! apply_change_group ())
502                 return 0;
503               return reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
504             }
505           else
506             /* ??? There might be arithmetic operations with memory that are
507                safe to optimize, but is it worth the trouble?  */
508             continue;
509         }
510 #endif /* LOAD_EXTEND_OP */
511       if (side_effects_p (op))
512         continue;
513       v = cselib_lookup (op, recog_data.operand_mode[i], 0, VOIDmode);
514       if (! v)
515         continue;
516
517       for (l = v->locs; l; l = l->next)
518         if (REG_P (l->loc))
519           SET_HARD_REG_BIT (equiv_regs[i], REGNO (l->loc));
520     }
521
522   alternative_mask preferred = get_preferred_alternatives (insn);
523   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
524     {
525       machine_mode mode;
526       int regno;
527       const char *p;
528
529       op_alt_regno[i] = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
530       for (j = 0; j < recog_data.n_alternatives; j++)
531         op_alt_regno[i][j] = -1;
532
533       p = constraints[i] = recog_data.constraints[i];
534       mode = recog_data.operand_mode[i];
535
536       /* Add the reject values for each alternative given by the constraints
537          for this operand.  */
538       j = 0;
539       while (*p != '\0')
540         {
541           char c = *p++;
542           if (c == ',')
543             j++;
544           else if (c == '?')
545             alternative_reject[j] += 3;
546           else if (c == '!')
547             alternative_reject[j] += 300;
548         }
549
550       /* We won't change operands which are already registers.  We
551          also don't want to modify output operands.  */
552       regno = true_regnum (recog_data.operand[i]);
553       if (regno >= 0
554           || constraints[i][0] == '='
555           || constraints[i][0] == '+')
556         continue;
557
558       for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
559         {
560           enum reg_class rclass = NO_REGS;
561
562           if (! TEST_HARD_REG_BIT (equiv_regs[i], regno))
563             continue;
564
565           SET_REGNO_RAW (testreg, regno);
566           PUT_MODE (testreg, mode);
567
568           /* We found a register equal to this operand.  Now look for all
569              alternatives that can accept this register and have not been
570              assigned a register they can use yet.  */
571           j = 0;
572           p = constraints[i];
573           for (;;)
574             {
575               char c = *p;
576
577               switch (c)
578                 {
579                 case 'g':
580                   rclass = reg_class_subunion[rclass][GENERAL_REGS];
581                   break;
582
583                 default:
584                   rclass
585                     = (reg_class_subunion
586                        [rclass]
587                        [reg_class_for_constraint (lookup_constraint (p))]);
588                   break;
589
590                 case ',': case '\0':
591                   /* See if REGNO fits this alternative, and set it up as the
592                      replacement register if we don't have one for this
593                      alternative yet and the operand being replaced is not
594                      a cheap CONST_INT.  */
595                   if (op_alt_regno[i][j] == -1
596                       && TEST_BIT (preferred, j)
597                       && reg_fits_class_p (testreg, rclass, 0, mode)
598                       && (!CONST_INT_P (recog_data.operand[i])
599                           || (set_src_cost (recog_data.operand[i],
600                                             optimize_bb_for_speed_p
601                                              (BLOCK_FOR_INSN (insn)))
602                               > set_src_cost (testreg,
603                                               optimize_bb_for_speed_p
604                                                (BLOCK_FOR_INSN (insn))))))
605                     {
606                       alternative_nregs[j]++;
607                       op_alt_regno[i][j] = regno;
608                     }
609                   j++;
610                   rclass = NO_REGS;
611                   break;
612                 }
613               p += CONSTRAINT_LEN (c, p);
614
615               if (c == '\0')
616                 break;
617             }
618         }
619     }
620
621   /* Record all alternatives which are better or equal to the currently
622      matching one in the alternative_order array.  */
623   for (i = j = 0; i < recog_data.n_alternatives; i++)
624     if (alternative_reject[i] <= alternative_reject[which_alternative])
625       alternative_order[j++] = i;
626   recog_data.n_alternatives = j;
627
628   /* Sort it.  Given a small number of alternatives, a dumb algorithm
629      won't hurt too much.  */
630   for (i = 0; i < recog_data.n_alternatives - 1; i++)
631     {
632       int best = i;
633       int best_reject = alternative_reject[alternative_order[i]];
634       int best_nregs = alternative_nregs[alternative_order[i]];
635       int tmp;
636
637       for (j = i + 1; j < recog_data.n_alternatives; j++)
638         {
639           int this_reject = alternative_reject[alternative_order[j]];
640           int this_nregs = alternative_nregs[alternative_order[j]];
641
642           if (this_reject < best_reject
643               || (this_reject == best_reject && this_nregs > best_nregs))
644             {
645               best = j;
646               best_reject = this_reject;
647               best_nregs = this_nregs;
648             }
649         }
650
651       tmp = alternative_order[best];
652       alternative_order[best] = alternative_order[i];
653       alternative_order[i] = tmp;
654     }
655
656   /* Substitute the operands as determined by op_alt_regno for the best
657      alternative.  */
658   j = alternative_order[0];
659
660   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
661     {
662       machine_mode mode = recog_data.operand_mode[i];
663       if (op_alt_regno[i][j] == -1)
664         continue;
665
666       validate_change (insn, recog_data.operand_loc[i],
667                        gen_rtx_REG (mode, op_alt_regno[i][j]), 1);
668     }
669
670   for (i = recog_data.n_dups - 1; i >= 0; i--)
671     {
672       int op = recog_data.dup_num[i];
673       machine_mode mode = recog_data.operand_mode[op];
674
675       if (op_alt_regno[op][j] == -1)
676         continue;
677
678       validate_change (insn, recog_data.dup_loc[i],
679                        gen_rtx_REG (mode, op_alt_regno[op][j]), 1);
680     }
681
682   return apply_change_group ();
683 }
684 \f
685 /* If reload couldn't use reg+reg+offset addressing, try to use reg+reg
686    addressing now.
687    This code might also be useful when reload gave up on reg+reg addressing
688    because of clashes between the return register and INDEX_REG_CLASS.  */
689
690 /* The maximum number of uses of a register we can keep track of to
691    replace them with reg+reg addressing.  */
692 #define RELOAD_COMBINE_MAX_USES 16
693
694 /* Describes a recorded use of a register.  */
695 struct reg_use
696 {
697   /* The insn where a register has been used.  */
698   rtx_insn *insn;
699   /* Points to the memory reference enclosing the use, if any, NULL_RTX
700      otherwise.  */
701   rtx containing_mem;
702   /* Location of the register within INSN.  */
703   rtx *usep;
704   /* The reverse uid of the insn.  */
705   int ruid;
706 };
707
708 /* If the register is used in some unknown fashion, USE_INDEX is negative.
709    If it is dead, USE_INDEX is RELOAD_COMBINE_MAX_USES, and STORE_RUID
710    indicates where it is first set or clobbered.
711    Otherwise, USE_INDEX is the index of the last encountered use of the
712    register (which is first among these we have seen since we scan backwards).
713    USE_RUID indicates the first encountered, i.e. last, of these uses.
714    If ALL_OFFSETS_MATCH is true, all encountered uses were inside a PLUS
715    with a constant offset; OFFSET contains this constant in that case.
716    STORE_RUID is always meaningful if we only want to use a value in a
717    register in a different place: it denotes the next insn in the insn
718    stream (i.e. the last encountered) that sets or clobbers the register.
719    REAL_STORE_RUID is similar, but clobbers are ignored when updating it.  */
720 static struct
721   {
722     struct reg_use reg_use[RELOAD_COMBINE_MAX_USES];
723     rtx offset;
724     int use_index;
725     int store_ruid;
726     int real_store_ruid;
727     int use_ruid;
728     bool all_offsets_match;
729   } reg_state[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
730
731 /* Reverse linear uid.  This is increased in reload_combine while scanning
732    the instructions from last to first.  It is used to set last_label_ruid
733    and the store_ruid / use_ruid fields in reg_state.  */
734 static int reload_combine_ruid;
735
736 /* The RUID of the last label we encountered in reload_combine.  */
737 static int last_label_ruid;
738
739 /* The RUID of the last jump we encountered in reload_combine.  */
740 static int last_jump_ruid;
741
742 /* The register numbers of the first and last index register.  A value of
743    -1 in LAST_INDEX_REG indicates that we've previously computed these
744    values and found no suitable index registers.  */
745 static int first_index_reg = -1;
746 static int last_index_reg;
747
748 #define LABEL_LIVE(LABEL) \
749   (label_live[CODE_LABEL_NUMBER (LABEL) - min_labelno])
750
751 /* Subroutine of reload_combine_split_ruids, called to fix up a single
752    ruid pointed to by *PRUID if it is higher than SPLIT_RUID.  */
753
754 static inline void
755 reload_combine_split_one_ruid (int *pruid, int split_ruid)
756 {
757   if (*pruid > split_ruid)
758     (*pruid)++;
759 }
760
761 /* Called when we insert a new insn in a position we've already passed in
762    the scan.  Examine all our state, increasing all ruids that are higher
763    than SPLIT_RUID by one in order to make room for a new insn.  */
764
765 static void
766 reload_combine_split_ruids (int split_ruid)
767 {
768   unsigned i;
769
770   reload_combine_split_one_ruid (&reload_combine_ruid, split_ruid);
771   reload_combine_split_one_ruid (&last_label_ruid, split_ruid);
772   reload_combine_split_one_ruid (&last_jump_ruid, split_ruid);
773
774   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
775     {
776       int j, idx = reg_state[i].use_index;
777       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].use_ruid, split_ruid);
778       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].store_ruid, split_ruid);
779       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].real_store_ruid,
780                                      split_ruid);
781       if (idx < 0)
782         continue;
783       for (j = idx; j < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; j++)
784         {
785           reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].reg_use[j].ruid,
786                                          split_ruid);
787         }
788     }
789 }
790
791 /* Called when we are about to rescan a previously encountered insn with
792    reload_combine_note_use after modifying some part of it.  This clears all
793    information about uses in that particular insn.  */
794
795 static void
796 reload_combine_purge_insn_uses (rtx_insn *insn)
797 {
798   unsigned i;
799
800   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
801     {
802       int j, k, idx = reg_state[i].use_index;
803       if (idx < 0)
804         continue;
805       j = k = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
806       while (j-- > idx)
807         {
808           if (reg_state[i].reg_use[j].insn != insn)
809             {
810               k--;
811               if (k != j)
812                 reg_state[i].reg_use[k] = reg_state[i].reg_use[j];
813             }
814         }
815       reg_state[i].use_index = k;
816     }
817 }
818
819 /* Called when we need to forget about all uses of REGNO after an insn
820    which is identified by RUID.  */
821
822 static void
823 reload_combine_purge_reg_uses_after_ruid (unsigned regno, int ruid)
824 {
825   int j, k, idx = reg_state[regno].use_index;
826   if (idx < 0)
827     return;
828   j = k = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
829   while (j-- > idx)
830     {
831       if (reg_state[regno].reg_use[j].ruid >= ruid)
832         {
833           k--;
834           if (k != j)
835             reg_state[regno].reg_use[k] = reg_state[regno].reg_use[j];
836         }
837     }
838   reg_state[regno].use_index = k;
839 }
840
841 /* Find the use of REGNO with the ruid that is highest among those
842    lower than RUID_LIMIT, and return it if it is the only use of this
843    reg in the insn.  Return NULL otherwise.  */
844
845 static struct reg_use *
846 reload_combine_closest_single_use (unsigned regno, int ruid_limit)
847 {
848   int i, best_ruid = 0;
849   int use_idx = reg_state[regno].use_index;
850   struct reg_use *retval;
851
852   if (use_idx < 0)
853     return NULL;
854   retval = NULL;
855   for (i = use_idx; i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
856     {
857       struct reg_use *use = reg_state[regno].reg_use + i; 
858       int this_ruid = use->ruid;
859       if (this_ruid >= ruid_limit)
860         continue;
861       if (this_ruid > best_ruid)
862         {
863           best_ruid = this_ruid;
864           retval = use;
865         }
866       else if (this_ruid == best_ruid)
867         retval = NULL;
868     }
869   if (last_label_ruid >= best_ruid)
870     return NULL;
871   return retval;
872 }
873
874 /* After we've moved an add insn, fix up any debug insns that occur
875    between the old location of the add and the new location.  REG is
876    the destination register of the add insn; REPLACEMENT is the
877    SET_SRC of the add.  FROM and TO specify the range in which we
878    should make this change on debug insns.  */
879
880 static void
881 fixup_debug_insns (rtx reg, rtx replacement, rtx_insn *from, rtx_insn *to)
882 {
883   rtx_insn *insn;
884   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
885     {
886       rtx t;
887
888       if (!DEBUG_INSN_P (insn))
889         continue;
890       
891       t = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
892       t = simplify_replace_rtx (t, reg, replacement);
893       validate_change (insn, &INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn), t, 0);
894     }
895 }
896
897 /* Subroutine of reload_combine_recognize_const_pattern.  Try to replace REG
898    with SRC in the insn described by USE, taking costs into account.  Return
899    true if we made the replacement.  */
900
901 static bool
902 try_replace_in_use (struct reg_use *use, rtx reg, rtx src)
903 {
904   rtx_insn *use_insn = use->insn;
905   rtx mem = use->containing_mem;
906   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (use_insn));
907
908   if (mem != NULL_RTX)
909     {
910       addr_space_t as = MEM_ADDR_SPACE (mem);
911       rtx oldaddr = XEXP (mem, 0);
912       rtx newaddr = NULL_RTX;
913       int old_cost = address_cost (oldaddr, GET_MODE (mem), as, speed);
914       int new_cost;
915
916       newaddr = simplify_replace_rtx (oldaddr, reg, src);
917       if (memory_address_addr_space_p (GET_MODE (mem), newaddr, as))
918         {
919           XEXP (mem, 0) = newaddr;
920           new_cost = address_cost (newaddr, GET_MODE (mem), as, speed);
921           XEXP (mem, 0) = oldaddr;
922           if (new_cost <= old_cost
923               && validate_change (use_insn,
924                                   &XEXP (mem, 0), newaddr, 0))
925             return true;
926         }
927     }
928   else
929     {
930       rtx new_set = single_set (use_insn);
931       if (new_set
932           && REG_P (SET_DEST (new_set))
933           && GET_CODE (SET_SRC (new_set)) == PLUS
934           && REG_P (XEXP (SET_SRC (new_set), 0))
935           && CONSTANT_P (XEXP (SET_SRC (new_set), 1)))
936         {
937           rtx new_src;
938           int old_cost = set_src_cost (SET_SRC (new_set), speed);
939
940           gcc_assert (rtx_equal_p (XEXP (SET_SRC (new_set), 0), reg));
941           new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (new_set), reg, src);
942
943           if (set_src_cost (new_src, speed) <= old_cost
944               && validate_change (use_insn, &SET_SRC (new_set),
945                                   new_src, 0))
946             return true;
947         }
948     }
949   return false;
950 }
951
952 /* Called by reload_combine when scanning INSN.  This function tries to detect
953    patterns where a constant is added to a register, and the result is used
954    in an address.
955    Return true if no further processing is needed on INSN; false if it wasn't
956    recognized and should be handled normally.  */
957
958 static bool
959 reload_combine_recognize_const_pattern (rtx_insn *insn)
960 {
961   int from_ruid = reload_combine_ruid;
962   rtx set, pat, reg, src, addreg;
963   unsigned int regno;
964   struct reg_use *use;
965   bool must_move_add;
966   rtx_insn *add_moved_after_insn = NULL;
967   int add_moved_after_ruid = 0;
968   int clobbered_regno = -1;
969
970   set = single_set (insn);
971   if (set == NULL_RTX)
972     return false;
973
974   reg = SET_DEST (set);
975   src = SET_SRC (set);
976   if (!REG_P (reg)
977       || hard_regno_nregs[REGNO (reg)][GET_MODE (reg)] != 1
978       || GET_MODE (reg) != Pmode
979       || reg == stack_pointer_rtx)
980     return false;
981
982   regno = REGNO (reg);
983
984   /* We look for a REG1 = REG2 + CONSTANT insn, followed by either
985      uses of REG1 inside an address, or inside another add insn.  If
986      possible and profitable, merge the addition into subsequent
987      uses.  */
988   if (GET_CODE (src) != PLUS
989       || !REG_P (XEXP (src, 0))
990       || !CONSTANT_P (XEXP (src, 1)))
991     return false;
992
993   addreg = XEXP (src, 0);
994   must_move_add = rtx_equal_p (reg, addreg);
995
996   pat = PATTERN (insn);
997   if (must_move_add && set != pat)
998     {
999       /* We have to be careful when moving the add; apart from the
1000          single_set there may also be clobbers.  Recognize one special
1001          case, that of one clobber alongside the set (likely a clobber
1002          of the CC register).  */
1003       gcc_assert (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL);
1004       if (XVECLEN (pat, 0) != 2 || XVECEXP (pat, 0, 0) != set
1005           || GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, 1)) != CLOBBER
1006           || !REG_P (XEXP (XVECEXP (pat, 0, 1), 0)))
1007         return false;
1008       clobbered_regno = REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, 1), 0));
1009     }
1010
1011   do
1012     {
1013       use = reload_combine_closest_single_use (regno, from_ruid);
1014
1015       if (use)
1016         /* Start the search for the next use from here.  */
1017         from_ruid = use->ruid;
1018
1019       if (use && GET_MODE (*use->usep) == Pmode)
1020         {
1021           bool delete_add = false;
1022           rtx_insn *use_insn = use->insn;
1023           int use_ruid = use->ruid;
1024
1025           /* Avoid moving the add insn past a jump.  */
1026           if (must_move_add && use_ruid <= last_jump_ruid)
1027             break;
1028
1029           /* If the add clobbers another hard reg in parallel, don't move
1030              it past a real set of this hard reg.  */
1031           if (must_move_add && clobbered_regno >= 0
1032               && reg_state[clobbered_regno].real_store_ruid >= use_ruid)
1033             break;
1034
1035 #ifdef HAVE_cc0
1036           /* Do not separate cc0 setter and cc0 user on HAVE_cc0 targets.  */
1037           if (must_move_add && sets_cc0_p (PATTERN (use_insn)))
1038             break;
1039 #endif
1040
1041           gcc_assert (reg_state[regno].store_ruid <= use_ruid);
1042           /* Avoid moving a use of ADDREG past a point where it is stored.  */
1043           if (reg_state[REGNO (addreg)].store_ruid > use_ruid)
1044             break;
1045
1046           /* We also must not move the addition past an insn that sets
1047              the same register, unless we can combine two add insns.  */
1048           if (must_move_add && reg_state[regno].store_ruid == use_ruid)
1049             {
1050               if (use->containing_mem == NULL_RTX)
1051                 delete_add = true;
1052               else
1053                 break;
1054             }
1055
1056           if (try_replace_in_use (use, reg, src))
1057             {
1058               reload_combine_purge_insn_uses (use_insn);
1059               reload_combine_note_use (&PATTERN (use_insn), use_insn,
1060                                        use_ruid, NULL_RTX);
1061
1062               if (delete_add)
1063                 {
1064                   fixup_debug_insns (reg, src, insn, use_insn);
1065                   delete_insn (insn);
1066                   return true;
1067                 }
1068               if (must_move_add)
1069                 {
1070                   add_moved_after_insn = use_insn;
1071                   add_moved_after_ruid = use_ruid;
1072                 }
1073               continue;
1074             }
1075         }
1076       /* If we get here, we couldn't handle this use.  */
1077       if (must_move_add)
1078         break;
1079     }
1080   while (use);
1081
1082   if (!must_move_add || add_moved_after_insn == NULL_RTX)
1083     /* Process the add normally.  */
1084     return false;
1085
1086   fixup_debug_insns (reg, src, insn, add_moved_after_insn);
1087
1088   reorder_insns (insn, insn, add_moved_after_insn);
1089   reload_combine_purge_reg_uses_after_ruid (regno, add_moved_after_ruid);
1090   reload_combine_split_ruids (add_moved_after_ruid - 1);
1091   reload_combine_note_use (&PATTERN (insn), insn,
1092                            add_moved_after_ruid, NULL_RTX);
1093   reg_state[regno].store_ruid = add_moved_after_ruid;
1094
1095   return true;
1096 }
1097
1098 /* Called by reload_combine when scanning INSN.  Try to detect a pattern we
1099    can handle and improve.  Return true if no further processing is needed on
1100    INSN; false if it wasn't recognized and should be handled normally.  */
1101
1102 static bool
1103 reload_combine_recognize_pattern (rtx_insn *insn)
1104 {
1105   rtx set, reg, src;
1106   unsigned int regno;
1107
1108   set = single_set (insn);
1109   if (set == NULL_RTX)
1110     return false;
1111
1112   reg = SET_DEST (set);
1113   src = SET_SRC (set);
1114   if (!REG_P (reg)
1115       || hard_regno_nregs[REGNO (reg)][GET_MODE (reg)] != 1)
1116     return false;
1117
1118   regno = REGNO (reg);
1119
1120   /* Look for (set (REGX) (CONST_INT))
1121      (set (REGX) (PLUS (REGX) (REGY)))
1122      ...
1123      ... (MEM (REGX)) ...
1124      and convert it to
1125      (set (REGZ) (CONST_INT))
1126      ...
1127      ... (MEM (PLUS (REGZ) (REGY)))... .
1128
1129      First, check that we have (set (REGX) (PLUS (REGX) (REGY)))
1130      and that we know all uses of REGX before it dies.
1131      Also, explicitly check that REGX != REGY; our life information
1132      does not yet show whether REGY changes in this insn.  */
1133
1134   if (GET_CODE (src) == PLUS
1135       && reg_state[regno].all_offsets_match
1136       && last_index_reg != -1
1137       && REG_P (XEXP (src, 1))
1138       && rtx_equal_p (XEXP (src, 0), reg)
1139       && !rtx_equal_p (XEXP (src, 1), reg)
1140       && reg_state[regno].use_index >= 0
1141       && reg_state[regno].use_index < RELOAD_COMBINE_MAX_USES
1142       && last_label_ruid < reg_state[regno].use_ruid)
1143     {
1144       rtx base = XEXP (src, 1);
1145       rtx_insn *prev = prev_nonnote_nondebug_insn (insn);
1146       rtx prev_set = prev ? single_set (prev) : NULL_RTX;
1147       rtx index_reg = NULL_RTX;
1148       rtx reg_sum = NULL_RTX;
1149       int i;
1150
1151       /* Now we need to set INDEX_REG to an index register (denoted as
1152          REGZ in the illustration above) and REG_SUM to the expression
1153          register+register that we want to use to substitute uses of REG
1154          (typically in MEMs) with.  First check REG and BASE for being
1155          index registers; we can use them even if they are not dead.  */
1156       if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], regno)
1157           || TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS],
1158                                 REGNO (base)))
1159         {
1160           index_reg = reg;
1161           reg_sum = src;
1162         }
1163       else
1164         {
1165           /* Otherwise, look for a free index register.  Since we have
1166              checked above that neither REG nor BASE are index registers,
1167              if we find anything at all, it will be different from these
1168              two registers.  */
1169           for (i = first_index_reg; i <= last_index_reg; i++)
1170             {
1171               if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], i)
1172                   && reg_state[i].use_index == RELOAD_COMBINE_MAX_USES
1173                   && reg_state[i].store_ruid <= reg_state[regno].use_ruid
1174                   && (call_used_regs[i] || df_regs_ever_live_p (i))
1175                   && (!frame_pointer_needed || i != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
1176                   && !fixed_regs[i] && !global_regs[i]
1177                   && hard_regno_nregs[i][GET_MODE (reg)] == 1
1178                   && targetm.hard_regno_scratch_ok (i))
1179                 {
1180                   index_reg = gen_rtx_REG (GET_MODE (reg), i);
1181                   reg_sum = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), index_reg, base);
1182                   break;
1183                 }
1184             }
1185         }
1186
1187       /* Check that PREV_SET is indeed (set (REGX) (CONST_INT)) and that
1188          (REGY), i.e. BASE, is not clobbered before the last use we'll
1189          create.  */
1190       if (reg_sum
1191           && prev_set
1192           && CONST_INT_P (SET_SRC (prev_set))
1193           && rtx_equal_p (SET_DEST (prev_set), reg)
1194           && (reg_state[REGNO (base)].store_ruid
1195               <= reg_state[regno].use_ruid))
1196         {
1197           /* Change destination register and, if necessary, the constant
1198              value in PREV, the constant loading instruction.  */
1199           validate_change (prev, &SET_DEST (prev_set), index_reg, 1);
1200           if (reg_state[regno].offset != const0_rtx)
1201             validate_change (prev,
1202                              &SET_SRC (prev_set),
1203                              GEN_INT (INTVAL (SET_SRC (prev_set))
1204                                       + INTVAL (reg_state[regno].offset)),
1205                              1);
1206
1207           /* Now for every use of REG that we have recorded, replace REG
1208              with REG_SUM.  */
1209           for (i = reg_state[regno].use_index;
1210                i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
1211             validate_unshare_change (reg_state[regno].reg_use[i].insn,
1212                                      reg_state[regno].reg_use[i].usep,
1213                                      /* Each change must have its own
1214                                         replacement.  */
1215                                      reg_sum, 1);
1216
1217           if (apply_change_group ())
1218             {
1219               struct reg_use *lowest_ruid = NULL;
1220
1221               /* For every new use of REG_SUM, we have to record the use
1222                  of BASE therein, i.e. operand 1.  */
1223               for (i = reg_state[regno].use_index;
1224                    i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
1225                 {
1226                   struct reg_use *use = reg_state[regno].reg_use + i;
1227                   reload_combine_note_use (&XEXP (*use->usep, 1), use->insn,
1228                                            use->ruid, use->containing_mem);
1229                   if (lowest_ruid == NULL || use->ruid < lowest_ruid->ruid)
1230                     lowest_ruid = use;
1231                 }
1232
1233               fixup_debug_insns (reg, reg_sum, insn, lowest_ruid->insn);
1234
1235               /* Delete the reg-reg addition.  */
1236               delete_insn (insn);
1237
1238               if (reg_state[regno].offset != const0_rtx)
1239                 /* Previous REG_EQUIV / REG_EQUAL notes for PREV
1240                    are now invalid.  */
1241                 remove_reg_equal_equiv_notes (prev);
1242
1243               reg_state[regno].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1244               return true;
1245             }
1246         }
1247     }
1248   return false;
1249 }
1250
1251 static void
1252 reload_combine (void)
1253 {
1254   rtx_insn *insn, *prev;
1255   basic_block bb;
1256   unsigned int r;
1257   int min_labelno, n_labels;
1258   HARD_REG_SET ever_live_at_start, *label_live;
1259
1260   /* To avoid wasting too much time later searching for an index register,
1261      determine the minimum and maximum index register numbers.  */
1262   if (INDEX_REG_CLASS == NO_REGS)
1263     last_index_reg = -1;
1264   else if (first_index_reg == -1 && last_index_reg == 0)
1265     {
1266       for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1267         if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], r))
1268           {
1269             if (first_index_reg == -1)
1270               first_index_reg = r;
1271
1272             last_index_reg = r;
1273           }
1274
1275       /* If no index register is available, we can quit now.  Set LAST_INDEX_REG
1276          to -1 so we'll know to quit early the next time we get here.  */
1277       if (first_index_reg == -1)
1278         {
1279           last_index_reg = -1;
1280           return;
1281         }
1282     }
1283
1284   /* Set up LABEL_LIVE and EVER_LIVE_AT_START.  The register lifetime
1285      information is a bit fuzzy immediately after reload, but it's
1286      still good enough to determine which registers are live at a jump
1287      destination.  */
1288   min_labelno = get_first_label_num ();
1289   n_labels = max_label_num () - min_labelno;
1290   label_live = XNEWVEC (HARD_REG_SET, n_labels);
1291   CLEAR_HARD_REG_SET (ever_live_at_start);
1292
1293   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
1294     {
1295       insn = BB_HEAD (bb);
1296       if (LABEL_P (insn))
1297         {
1298           HARD_REG_SET live;
1299           bitmap live_in = df_get_live_in (bb);
1300
1301           REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live, live_in);
1302           compute_use_by_pseudos (&live, live_in);
1303           COPY_HARD_REG_SET (LABEL_LIVE (insn), live);
1304           IOR_HARD_REG_SET (ever_live_at_start, live);
1305         }
1306     }
1307
1308   /* Initialize last_label_ruid, reload_combine_ruid and reg_state.  */
1309   last_label_ruid = last_jump_ruid = reload_combine_ruid = 0;
1310   for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1311     {
1312       reg_state[r].store_ruid = 0;
1313       reg_state[r].real_store_ruid = 0;
1314       if (fixed_regs[r])
1315         reg_state[r].use_index = -1;
1316       else
1317         reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1318     }
1319
1320   for (insn = get_last_insn (); insn; insn = prev)
1321     {
1322       bool control_flow_insn;
1323       rtx note;
1324
1325       prev = PREV_INSN (insn);
1326
1327       /* We cannot do our optimization across labels.  Invalidating all the use
1328          information we have would be costly, so we just note where the label
1329          is and then later disable any optimization that would cross it.  */
1330       if (LABEL_P (insn))
1331         last_label_ruid = reload_combine_ruid;
1332       else if (BARRIER_P (insn))
1333         {
1334           /* Crossing a barrier resets all the use information.  */
1335           for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1336             if (! fixed_regs[r])
1337               reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1338         }
1339       else if (INSN_P (insn) && volatile_insn_p (PATTERN (insn)))
1340         /* Optimizations across insns being marked as volatile must be
1341            prevented.  All the usage information is invalidated
1342            here.  */
1343         for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1344           if (! fixed_regs[r]
1345               && reg_state[r].use_index != RELOAD_COMBINE_MAX_USES)
1346             reg_state[r].use_index = -1;
1347
1348       if (! NONDEBUG_INSN_P (insn))
1349         continue;
1350
1351       reload_combine_ruid++;
1352
1353       control_flow_insn = control_flow_insn_p (insn);
1354       if (control_flow_insn)
1355         last_jump_ruid = reload_combine_ruid;
1356
1357       if (reload_combine_recognize_const_pattern (insn)
1358           || reload_combine_recognize_pattern (insn))
1359         continue;
1360
1361       note_stores (PATTERN (insn), reload_combine_note_store, NULL);
1362
1363       if (CALL_P (insn))
1364         {
1365           rtx link;
1366           HARD_REG_SET used_regs;
1367
1368           get_call_reg_set_usage (insn, &used_regs, call_used_reg_set);
1369
1370           for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1371             if (TEST_HARD_REG_BIT (used_regs, r))
1372               {
1373                 reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1374                 reg_state[r].store_ruid = reload_combine_ruid;
1375               }
1376
1377           for (link = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); link;
1378                link = XEXP (link, 1))
1379             {
1380               rtx setuse = XEXP (link, 0);
1381               rtx usage_rtx = XEXP (setuse, 0);
1382               if ((GET_CODE (setuse) == USE || GET_CODE (setuse) == CLOBBER)
1383                   && REG_P (usage_rtx))
1384                 {
1385                   unsigned int i;
1386                   unsigned int start_reg = REGNO (usage_rtx);
1387                   unsigned int num_regs
1388                     = hard_regno_nregs[start_reg][GET_MODE (usage_rtx)];
1389                   unsigned int end_reg = start_reg + num_regs - 1;
1390                   for (i = start_reg; i <= end_reg; i++)
1391                     if (GET_CODE (XEXP (link, 0)) == CLOBBER)
1392                       {
1393                         reg_state[i].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1394                         reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1395                       }
1396                     else
1397                       reg_state[i].use_index = -1;
1398                  }
1399              }
1400         }
1401
1402       if (control_flow_insn && !ANY_RETURN_P (PATTERN (insn)))
1403         {
1404           /* Non-spill registers might be used at the call destination in
1405              some unknown fashion, so we have to mark the unknown use.  */
1406           HARD_REG_SET *live;
1407
1408           if ((condjump_p (insn) || condjump_in_parallel_p (insn))
1409               && JUMP_LABEL (insn))
1410             {
1411               if (ANY_RETURN_P (JUMP_LABEL (insn)))
1412                 live = NULL;
1413               else
1414                 live = &LABEL_LIVE (JUMP_LABEL (insn));
1415             }
1416           else
1417             live = &ever_live_at_start;
1418
1419           if (live)
1420             for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1421               if (TEST_HARD_REG_BIT (*live, r))
1422                 reg_state[r].use_index = -1;
1423         }
1424
1425       reload_combine_note_use (&PATTERN (insn), insn, reload_combine_ruid,
1426                                NULL_RTX);
1427
1428       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1429         {
1430           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC && REG_P (XEXP (note, 0)))
1431             {
1432               int regno = REGNO (XEXP (note, 0));
1433               reg_state[regno].store_ruid = reload_combine_ruid;
1434               reg_state[regno].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1435               reg_state[regno].use_index = -1;
1436             }
1437         }
1438     }
1439
1440   free (label_live);
1441 }
1442
1443 /* Check if DST is a register or a subreg of a register; if it is,
1444    update store_ruid, real_store_ruid and use_index in the reg_state
1445    structure accordingly.  Called via note_stores from reload_combine.  */
1446
1447 static void
1448 reload_combine_note_store (rtx dst, const_rtx set, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1449 {
1450   int regno = 0;
1451   int i;
1452   machine_mode mode = GET_MODE (dst);
1453
1454   if (GET_CODE (dst) == SUBREG)
1455     {
1456       regno = subreg_regno_offset (REGNO (SUBREG_REG (dst)),
1457                                    GET_MODE (SUBREG_REG (dst)),
1458                                    SUBREG_BYTE (dst),
1459                                    GET_MODE (dst));
1460       dst = SUBREG_REG (dst);
1461     }
1462
1463   /* Some targets do argument pushes without adding REG_INC notes.  */
1464
1465   if (MEM_P (dst))
1466     {
1467       dst = XEXP (dst, 0);
1468       if (GET_CODE (dst) == PRE_INC || GET_CODE (dst) == POST_INC
1469           || GET_CODE (dst) == PRE_DEC || GET_CODE (dst) == POST_DEC
1470           || GET_CODE (dst) == PRE_MODIFY || GET_CODE (dst) == POST_MODIFY)
1471         {
1472           regno = REGNO (XEXP (dst, 0));
1473           mode = GET_MODE (XEXP (dst, 0));
1474           for (i = hard_regno_nregs[regno][mode] - 1 + regno; i >= regno; i--)
1475             {
1476               /* We could probably do better, but for now mark the register
1477                  as used in an unknown fashion and set/clobbered at this
1478                  insn.  */
1479               reg_state[i].use_index = -1;
1480               reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1481               reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1482             }
1483         }
1484       else
1485         return;
1486     }
1487
1488   if (!REG_P (dst))
1489     return;
1490   regno += REGNO (dst);
1491
1492   /* note_stores might have stripped a STRICT_LOW_PART, so we have to be
1493      careful with registers / register parts that are not full words.
1494      Similarly for ZERO_EXTRACT.  */
1495   if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == ZERO_EXTRACT
1496       || GET_CODE (SET_DEST (set)) == STRICT_LOW_PART)
1497     {
1498       for (i = hard_regno_nregs[regno][mode] - 1 + regno; i >= regno; i--)
1499         {
1500           reg_state[i].use_index = -1;
1501           reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1502           reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1503         }
1504     }
1505   else
1506     {
1507       for (i = hard_regno_nregs[regno][mode] - 1 + regno; i >= regno; i--)
1508         {
1509           reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1510           if (GET_CODE (set) == SET)
1511             reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1512           reg_state[i].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1513         }
1514     }
1515 }
1516
1517 /* XP points to a piece of rtl that has to be checked for any uses of
1518    registers.
1519    *XP is the pattern of INSN, or a part of it.
1520    Called from reload_combine, and recursively by itself.  */
1521 static void
1522 reload_combine_note_use (rtx *xp, rtx_insn *insn, int ruid, rtx containing_mem)
1523 {
1524   rtx x = *xp;
1525   enum rtx_code code = x->code;
1526   const char *fmt;
1527   int i, j;
1528   rtx offset = const0_rtx; /* For the REG case below.  */
1529
1530   switch (code)
1531     {
1532     case SET:
1533       if (REG_P (SET_DEST (x)))
1534         {
1535           reload_combine_note_use (&SET_SRC (x), insn, ruid, NULL_RTX);
1536           return;
1537         }
1538       break;
1539
1540     case USE:
1541       /* If this is the USE of a return value, we can't change it.  */
1542       if (REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_FUNCTION_VALUE_P (XEXP (x, 0)))
1543         {
1544         /* Mark the return register as used in an unknown fashion.  */
1545           rtx reg = XEXP (x, 0);
1546           int regno = REGNO (reg);
1547           int nregs = hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (reg)];
1548
1549           while (--nregs >= 0)
1550             reg_state[regno + nregs].use_index = -1;
1551           return;
1552         }
1553       break;
1554
1555     case CLOBBER:
1556       if (REG_P (SET_DEST (x)))
1557         {
1558           /* No spurious CLOBBERs of pseudo registers may remain.  */
1559           gcc_assert (REGNO (SET_DEST (x)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1560           return;
1561         }
1562       break;
1563
1564     case PLUS:
1565       /* We are interested in (plus (reg) (const_int)) .  */
1566       if (!REG_P (XEXP (x, 0))
1567           || !CONST_INT_P (XEXP (x, 1)))
1568         break;
1569       offset = XEXP (x, 1);
1570       x = XEXP (x, 0);
1571       /* Fall through.  */
1572     case REG:
1573       {
1574         int regno = REGNO (x);
1575         int use_index;
1576         int nregs;
1577
1578         /* No spurious USEs of pseudo registers may remain.  */
1579         gcc_assert (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1580
1581         nregs = hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (x)];
1582
1583         /* We can't substitute into multi-hard-reg uses.  */
1584         if (nregs > 1)
1585           {
1586             while (--nregs >= 0)
1587               reg_state[regno + nregs].use_index = -1;
1588             return;
1589           }
1590
1591         /* We may be called to update uses in previously seen insns.
1592            Don't add uses beyond the last store we saw.  */
1593         if (ruid < reg_state[regno].store_ruid)
1594           return;
1595
1596         /* If this register is already used in some unknown fashion, we
1597            can't do anything.
1598            If we decrement the index from zero to -1, we can't store more
1599            uses, so this register becomes used in an unknown fashion.  */
1600         use_index = --reg_state[regno].use_index;
1601         if (use_index < 0)
1602           return;
1603
1604         if (use_index == RELOAD_COMBINE_MAX_USES - 1)
1605           {
1606             /* This is the first use of this register we have seen since we
1607                marked it as dead.  */
1608             reg_state[regno].offset = offset;
1609             reg_state[regno].all_offsets_match = true;
1610             reg_state[regno].use_ruid = ruid;
1611           }
1612         else
1613           {
1614             if (reg_state[regno].use_ruid > ruid)
1615               reg_state[regno].use_ruid = ruid;
1616
1617             if (! rtx_equal_p (offset, reg_state[regno].offset))
1618               reg_state[regno].all_offsets_match = false;
1619           }
1620
1621         reg_state[regno].reg_use[use_index].insn = insn;
1622         reg_state[regno].reg_use[use_index].ruid = ruid;
1623         reg_state[regno].reg_use[use_index].containing_mem = containing_mem;
1624         reg_state[regno].reg_use[use_index].usep = xp;
1625         return;
1626       }
1627
1628     case MEM:
1629       containing_mem = x;
1630       break;
1631
1632     default:
1633       break;
1634     }
1635
1636   /* Recursively process the components of X.  */
1637   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1638   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1639     {
1640       if (fmt[i] == 'e')
1641         reload_combine_note_use (&XEXP (x, i), insn, ruid, containing_mem);
1642       else if (fmt[i] == 'E')
1643         {
1644           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1645             reload_combine_note_use (&XVECEXP (x, i, j), insn, ruid,
1646                                      containing_mem);
1647         }
1648     }
1649 }
1650 \f
1651 /* See if we can reduce the cost of a constant by replacing a move
1652    with an add.  We track situations in which a register is set to a
1653    constant or to a register plus a constant.  */
1654 /* We cannot do our optimization across labels.  Invalidating all the
1655    information about register contents we have would be costly, so we
1656    use move2add_last_label_luid to note where the label is and then
1657    later disable any optimization that would cross it.
1658    reg_offset[n] / reg_base_reg[n] / reg_symbol_ref[n] / reg_mode[n]
1659    are only valid if reg_set_luid[n] is greater than
1660    move2add_last_label_luid.
1661    For a set that established a new (potential) base register with
1662    non-constant value, we use move2add_luid from the place where the
1663    setting insn is encountered; registers based off that base then
1664    get the same reg_set_luid.  Constants all get
1665    move2add_last_label_luid + 1 as their reg_set_luid.  */
1666 static int reg_set_luid[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1667
1668 /* If reg_base_reg[n] is negative, register n has been set to
1669    reg_offset[n] or reg_symbol_ref[n] + reg_offset[n] in mode reg_mode[n].
1670    If reg_base_reg[n] is non-negative, register n has been set to the
1671    sum of reg_offset[n] and the value of register reg_base_reg[n]
1672    before reg_set_luid[n], calculated in mode reg_mode[n] .
1673    For multi-hard-register registers, all but the first one are
1674    recorded as BLKmode in reg_mode.  Setting reg_mode to VOIDmode
1675    marks it as invalid.  */
1676 static HOST_WIDE_INT reg_offset[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1677 static int reg_base_reg[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1678 static rtx reg_symbol_ref[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1679 static machine_mode reg_mode[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1680
1681 /* move2add_luid is linearly increased while scanning the instructions
1682    from first to last.  It is used to set reg_set_luid in
1683    reload_cse_move2add and move2add_note_store.  */
1684 static int move2add_luid;
1685
1686 /* move2add_last_label_luid is set whenever a label is found.  Labels
1687    invalidate all previously collected reg_offset data.  */
1688 static int move2add_last_label_luid;
1689
1690 /* ??? We don't know how zero / sign extension is handled, hence we
1691    can't go from a narrower to a wider mode.  */
1692 #define MODES_OK_FOR_MOVE2ADD(OUTMODE, INMODE) \
1693   (GET_MODE_SIZE (OUTMODE) == GET_MODE_SIZE (INMODE) \
1694    || (GET_MODE_SIZE (OUTMODE) <= GET_MODE_SIZE (INMODE) \
1695        && TRULY_NOOP_TRUNCATION_MODES_P (OUTMODE, INMODE)))
1696
1697 /* Record that REG is being set to a value with the mode of REG.  */
1698
1699 static void
1700 move2add_record_mode (rtx reg)
1701 {
1702   int regno, nregs;
1703   machine_mode mode = GET_MODE (reg);
1704
1705   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1706     {
1707       regno = subreg_regno (reg);
1708       nregs = subreg_nregs (reg);
1709     }
1710   else if (REG_P (reg))
1711     {
1712       regno = REGNO (reg);
1713       nregs = hard_regno_nregs[regno][mode];
1714     }
1715   else
1716     gcc_unreachable ();
1717   for (int i = nregs - 1; i > 0; i--)
1718     reg_mode[regno + i] = BLKmode;
1719   reg_mode[regno] = mode;
1720 }
1721
1722 /* Record that REG is being set to the sum of SYM and OFF.  */
1723
1724 static void
1725 move2add_record_sym_value (rtx reg, rtx sym, rtx off)
1726 {
1727   int regno = REGNO (reg);
1728
1729   move2add_record_mode (reg);
1730   reg_set_luid[regno] = move2add_luid;
1731   reg_base_reg[regno] = -1;
1732   reg_symbol_ref[regno] = sym;
1733   reg_offset[regno] = INTVAL (off);
1734 }
1735
1736 /* Check if REGNO contains a valid value in MODE.  */
1737
1738 static bool
1739 move2add_valid_value_p (int regno, machine_mode mode)
1740 {
1741   if (reg_set_luid[regno] <= move2add_last_label_luid)
1742     return false;
1743
1744   if (mode != reg_mode[regno])
1745     {
1746       if (!MODES_OK_FOR_MOVE2ADD (mode, reg_mode[regno]))
1747         return false;
1748       /* The value loaded into regno in reg_mode[regno] is also valid in
1749          mode after truncation only if (REG:mode regno) is the lowpart of
1750          (REG:reg_mode[regno] regno).  Now, for big endian, the starting
1751          regno of the lowpart might be different.  */
1752       int s_off = subreg_lowpart_offset (mode, reg_mode[regno]);
1753       s_off = subreg_regno_offset (regno, reg_mode[regno], s_off, mode);
1754       if (s_off != 0)
1755         /* We could in principle adjust regno, check reg_mode[regno] to be
1756            BLKmode, and return s_off to the caller (vs. -1 for failure),
1757            but we currently have no callers that could make use of this
1758            information.  */
1759         return false;
1760     }
1761
1762   for (int i = hard_regno_nregs[regno][mode] - 1; i > 0; i--)
1763     if (reg_mode[regno + i] != BLKmode)
1764       return false;
1765   return true;
1766 }
1767
1768 /* This function is called with INSN that sets REG to (SYM + OFF),
1769    while REG is known to already have value (SYM + offset).
1770    This function tries to change INSN into an add instruction
1771    (set (REG) (plus (REG) (OFF - offset))) using the known value.
1772    It also updates the information about REG's known value.
1773    Return true if we made a change.  */
1774
1775 static bool
1776 move2add_use_add2_insn (rtx reg, rtx sym, rtx off, rtx_insn *insn)
1777 {
1778   rtx pat = PATTERN (insn);
1779   rtx src = SET_SRC (pat);
1780   int regno = REGNO (reg);
1781   rtx new_src = gen_int_mode (UINTVAL (off) - reg_offset[regno],
1782                               GET_MODE (reg));
1783   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
1784   bool changed = false;
1785
1786   /* (set (reg) (plus (reg) (const_int 0))) is not canonical;
1787      use (set (reg) (reg)) instead.
1788      We don't delete this insn, nor do we convert it into a
1789      note, to avoid losing register notes or the return
1790      value flag.  jump2 already knows how to get rid of
1791      no-op moves.  */
1792   if (new_src == const0_rtx)
1793     {
1794       /* If the constants are different, this is a
1795          truncation, that, if turned into (set (reg)
1796          (reg)), would be discarded.  Maybe we should
1797          try a truncMN pattern?  */
1798       if (INTVAL (off) == reg_offset [regno])
1799         changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), reg, 0);
1800     }
1801   else
1802     {
1803       struct full_rtx_costs oldcst, newcst;
1804       rtx tem = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), reg, new_src);
1805
1806       get_full_set_rtx_cost (pat, &oldcst);
1807       SET_SRC (pat) = tem;
1808       get_full_set_rtx_cost (pat, &newcst);
1809       SET_SRC (pat) = src;
1810
1811       if (costs_lt_p (&newcst, &oldcst, speed)
1812           && have_add2_insn (reg, new_src))
1813         changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), tem, 0);       
1814       else if (sym == NULL_RTX && GET_MODE (reg) != BImode)
1815         {
1816           machine_mode narrow_mode;
1817           for (narrow_mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
1818                narrow_mode != VOIDmode
1819                  && narrow_mode != GET_MODE (reg);
1820                narrow_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (narrow_mode))
1821             {
1822               if (have_insn_for (STRICT_LOW_PART, narrow_mode)
1823                   && ((reg_offset[regno] & ~GET_MODE_MASK (narrow_mode))
1824                       == (INTVAL (off) & ~GET_MODE_MASK (narrow_mode))))
1825                 {
1826                   rtx narrow_reg = gen_lowpart_common (narrow_mode, reg);
1827                   rtx narrow_src = gen_int_mode (INTVAL (off),
1828                                                  narrow_mode);
1829                   rtx new_set
1830                     = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1831                                    gen_rtx_STRICT_LOW_PART (VOIDmode,
1832                                                             narrow_reg),
1833                                    narrow_src);
1834                   get_full_set_rtx_cost (new_set, &newcst);
1835                   if (costs_lt_p (&newcst, &oldcst, speed))
1836                     {
1837                       changed = validate_change (insn, &PATTERN (insn),
1838                                                  new_set, 0);
1839                       if (changed)
1840                         break;
1841                     }
1842                 }
1843             }
1844         }
1845     }
1846   move2add_record_sym_value (reg, sym, off);
1847   return changed;
1848 }
1849
1850
1851 /* This function is called with INSN that sets REG to (SYM + OFF),
1852    but REG doesn't have known value (SYM + offset).  This function
1853    tries to find another register which is known to already have
1854    value (SYM + offset) and change INSN into an add instruction
1855    (set (REG) (plus (the found register) (OFF - offset))) if such
1856    a register is found.  It also updates the information about
1857    REG's known value.
1858    Return true iff we made a change.  */
1859
1860 static bool
1861 move2add_use_add3_insn (rtx reg, rtx sym, rtx off, rtx_insn *insn)
1862 {
1863   rtx pat = PATTERN (insn);
1864   rtx src = SET_SRC (pat);
1865   int regno = REGNO (reg);
1866   int min_regno = 0;
1867   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
1868   int i;
1869   bool changed = false;
1870   struct full_rtx_costs oldcst, newcst, mincst;
1871   rtx plus_expr;
1872
1873   init_costs_to_max (&mincst);
1874   get_full_set_rtx_cost (pat, &oldcst);
1875
1876   plus_expr = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), reg, const0_rtx);
1877   SET_SRC (pat) = plus_expr;
1878
1879   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1880     if (move2add_valid_value_p (i, GET_MODE (reg))
1881         && reg_base_reg[i] < 0
1882         && reg_symbol_ref[i] != NULL_RTX
1883         && rtx_equal_p (sym, reg_symbol_ref[i]))
1884       {
1885         rtx new_src = gen_int_mode (UINTVAL (off) - reg_offset[i],
1886                                     GET_MODE (reg));
1887         /* (set (reg) (plus (reg) (const_int 0))) is not canonical;
1888            use (set (reg) (reg)) instead.
1889            We don't delete this insn, nor do we convert it into a
1890            note, to avoid losing register notes or the return
1891            value flag.  jump2 already knows how to get rid of
1892            no-op moves.  */
1893         if (new_src == const0_rtx)
1894           {
1895             init_costs_to_zero (&mincst);
1896             min_regno = i;
1897             break;
1898           }
1899         else
1900           {
1901             XEXP (plus_expr, 1) = new_src;
1902             get_full_set_rtx_cost (pat, &newcst);
1903
1904             if (costs_lt_p (&newcst, &mincst, speed))
1905               {
1906                 mincst = newcst;
1907                 min_regno = i;
1908               }
1909           }
1910       }
1911   SET_SRC (pat) = src;
1912
1913   if (costs_lt_p (&mincst, &oldcst, speed))
1914     {
1915       rtx tem;
1916
1917       tem = gen_rtx_REG (GET_MODE (reg), min_regno);
1918       if (i != min_regno)
1919         {
1920           rtx new_src = gen_int_mode (UINTVAL (off) - reg_offset[min_regno],
1921                                       GET_MODE (reg));
1922           tem = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), tem, new_src);
1923         }
1924       if (validate_change (insn, &SET_SRC (pat), tem, 0))
1925         changed = true;
1926     }
1927   reg_set_luid[regno] = move2add_luid;
1928   move2add_record_sym_value (reg, sym, off);
1929   return changed;
1930 }
1931
1932 /* Convert move insns with constant inputs to additions if they are cheaper.
1933    Return true if any changes were made.  */
1934 static bool
1935 reload_cse_move2add (rtx_insn *first)
1936 {
1937   int i;
1938   rtx_insn *insn;
1939   bool changed = false;
1940
1941   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
1942     {
1943       reg_set_luid[i] = 0;
1944       reg_offset[i] = 0;
1945       reg_base_reg[i] = 0;
1946       reg_symbol_ref[i] = NULL_RTX;
1947       reg_mode[i] = VOIDmode;
1948     }
1949
1950   move2add_last_label_luid = 0;
1951   move2add_luid = 2;
1952   for (insn = first; insn; insn = NEXT_INSN (insn), move2add_luid++)
1953     {
1954       rtx pat, note;
1955
1956       if (LABEL_P (insn))
1957         {
1958           move2add_last_label_luid = move2add_luid;
1959           /* We're going to increment move2add_luid twice after a
1960              label, so that we can use move2add_last_label_luid + 1 as
1961              the luid for constants.  */
1962           move2add_luid++;
1963           continue;
1964         }
1965       if (! INSN_P (insn))
1966         continue;
1967       pat = PATTERN (insn);
1968       /* For simplicity, we only perform this optimization on
1969          straightforward SETs.  */
1970       if (GET_CODE (pat) == SET
1971           && REG_P (SET_DEST (pat)))
1972         {
1973           rtx reg = SET_DEST (pat);
1974           int regno = REGNO (reg);
1975           rtx src = SET_SRC (pat);
1976
1977           /* Check if we have valid information on the contents of this
1978              register in the mode of REG.  */
1979           if (move2add_valid_value_p (regno, GET_MODE (reg))
1980               && dbg_cnt (cse2_move2add))
1981             {
1982               /* Try to transform (set (REGX) (CONST_INT A))
1983                                   ...
1984                                   (set (REGX) (CONST_INT B))
1985                  to
1986                                   (set (REGX) (CONST_INT A))
1987                                   ...
1988                                   (set (REGX) (plus (REGX) (CONST_INT B-A)))
1989                  or
1990                                   (set (REGX) (CONST_INT A))
1991                                   ...
1992                                   (set (STRICT_LOW_PART (REGX)) (CONST_INT B))
1993               */
1994
1995               if (CONST_INT_P (src)
1996                   && reg_base_reg[regno] < 0
1997                   && reg_symbol_ref[regno] == NULL_RTX)
1998                 {
1999                   changed |= move2add_use_add2_insn (reg, NULL_RTX, src, insn);
2000                   continue;
2001                 }
2002
2003               /* Try to transform (set (REGX) (REGY))
2004                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT A)))
2005                                   ...
2006                                   (set (REGX) (REGY))
2007                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT B)))
2008                  to
2009                                   (set (REGX) (REGY))
2010                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT A)))
2011                                   ...
2012                                   (set (REGX) (plus (REGX) (CONST_INT B-A)))  */
2013               else if (REG_P (src)
2014                        && reg_set_luid[regno] == reg_set_luid[REGNO (src)]
2015                        && reg_base_reg[regno] == reg_base_reg[REGNO (src)]
2016                        && move2add_valid_value_p (REGNO (src), GET_MODE (reg)))
2017                 {
2018                   rtx_insn *next = next_nonnote_nondebug_insn (insn);
2019                   rtx set = NULL_RTX;
2020                   if (next)
2021                     set = single_set (next);
2022                   if (set
2023                       && SET_DEST (set) == reg
2024                       && GET_CODE (SET_SRC (set)) == PLUS
2025                       && XEXP (SET_SRC (set), 0) == reg
2026                       && CONST_INT_P (XEXP (SET_SRC (set), 1)))
2027                     {
2028                       rtx src3 = XEXP (SET_SRC (set), 1);
2029                       unsigned HOST_WIDE_INT added_offset = UINTVAL (src3);
2030                       HOST_WIDE_INT base_offset = reg_offset[REGNO (src)];
2031                       HOST_WIDE_INT regno_offset = reg_offset[regno];
2032                       rtx new_src =
2033                         gen_int_mode (added_offset
2034                                       + base_offset
2035                                       - regno_offset,
2036                                       GET_MODE (reg));
2037                       bool success = false;
2038                       bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
2039
2040                       if (new_src == const0_rtx)
2041                         /* See above why we create (set (reg) (reg)) here.  */
2042                         success
2043                           = validate_change (next, &SET_SRC (set), reg, 0);
2044                       else
2045                         {
2046                           rtx old_src = SET_SRC (set);
2047                           struct full_rtx_costs oldcst, newcst;
2048                           rtx tem = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), reg, new_src);
2049
2050                           get_full_set_rtx_cost (set, &oldcst);
2051                           SET_SRC (set) = tem;
2052                           get_full_set_src_cost (tem, &newcst);
2053                           SET_SRC (set) = old_src;
2054                           costs_add_n_insns (&oldcst, 1);
2055
2056                           if (costs_lt_p (&newcst, &oldcst, speed)
2057                               && have_add2_insn (reg, new_src))
2058                             {
2059                               rtx newpat = gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, tem);
2060                               success
2061                                 = validate_change (next, &PATTERN (next),
2062                                                    newpat, 0);
2063                             }
2064                         }
2065                       if (success)
2066                         delete_insn (insn);
2067                       changed |= success;
2068                       insn = next;
2069                       move2add_record_mode (reg);
2070                       reg_offset[regno]
2071                         = trunc_int_for_mode (added_offset + base_offset,
2072                                               GET_MODE (reg));
2073                       continue;
2074                     }
2075                 }
2076             }
2077
2078           /* Try to transform
2079              (set (REGX) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT A))))
2080              ...
2081              (set (REGY) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT B))))
2082              to
2083              (set (REGX) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT A))))
2084              ...
2085              (set (REGY) (CONST (PLUS (REGX) (CONST_INT B-A))))  */
2086           if ((GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
2087                || (GET_CODE (src) == CONST
2088                    && GET_CODE (XEXP (src, 0)) == PLUS
2089                    && GET_CODE (XEXP (XEXP (src, 0), 0)) == SYMBOL_REF
2090                    && CONST_INT_P (XEXP (XEXP (src, 0), 1))))
2091               && dbg_cnt (cse2_move2add))
2092             {
2093               rtx sym, off;
2094
2095               if (GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
2096                 {
2097                   sym = src;
2098                   off = const0_rtx;
2099                 }
2100               else
2101                 {
2102                   sym = XEXP (XEXP (src, 0), 0);
2103                   off = XEXP (XEXP (src, 0), 1);
2104                 }
2105
2106               /* If the reg already contains the value which is sum of
2107                  sym and some constant value, we can use an add2 insn.  */
2108               if (move2add_valid_value_p (regno, GET_MODE (reg))
2109                   && reg_base_reg[regno] < 0
2110                   && reg_symbol_ref[regno] != NULL_RTX
2111                   && rtx_equal_p (sym, reg_symbol_ref[regno]))
2112                 changed |= move2add_use_add2_insn (reg, sym, off, insn);
2113
2114               /* Otherwise, we have to find a register whose value is sum
2115                  of sym and some constant value.  */
2116               else
2117                 changed |= move2add_use_add3_insn (reg, sym, off, insn);
2118
2119               continue;
2120             }
2121         }
2122
2123       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2124         {
2125           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2126               && REG_P (XEXP (note, 0)))
2127             {
2128               /* Reset the information about this register.  */
2129               int regno = REGNO (XEXP (note, 0));
2130               if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2131                 {
2132                   move2add_record_mode (XEXP (note, 0));
2133                   reg_mode[regno] = VOIDmode;
2134                 }
2135             }
2136         }
2137       note_stores (PATTERN (insn), move2add_note_store, insn);
2138
2139       /* If INSN is a conditional branch, we try to extract an
2140          implicit set out of it.  */
2141       if (any_condjump_p (insn))
2142         {
2143           rtx cnd = fis_get_condition (insn);
2144
2145           if (cnd != NULL_RTX
2146               && GET_CODE (cnd) == NE
2147               && REG_P (XEXP (cnd, 0))
2148               && !reg_set_p (XEXP (cnd, 0), insn)
2149               /* The following two checks, which are also in
2150                  move2add_note_store, are intended to reduce the
2151                  number of calls to gen_rtx_SET to avoid memory
2152                  allocation if possible.  */
2153               && SCALAR_INT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (cnd, 0)))
2154               && hard_regno_nregs[REGNO (XEXP (cnd, 0))][GET_MODE (XEXP (cnd, 0))] == 1
2155               && CONST_INT_P (XEXP (cnd, 1)))
2156             {
2157               rtx implicit_set =
2158                 gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cnd, 0), XEXP (cnd, 1));
2159               move2add_note_store (SET_DEST (implicit_set), implicit_set, insn);
2160             }
2161         }
2162
2163       /* If this is a CALL_INSN, all call used registers are stored with
2164          unknown values.  */
2165       if (CALL_P (insn))
2166         {
2167           rtx link;
2168
2169           for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
2170             {
2171               if (call_used_regs[i])
2172                 /* Reset the information about this register.  */
2173                 reg_mode[i] = VOIDmode;
2174             }
2175
2176           for (link = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); link;
2177                link = XEXP (link, 1))
2178             {
2179               rtx setuse = XEXP (link, 0);
2180               rtx usage_rtx = XEXP (setuse, 0);
2181               if (GET_CODE (setuse) == CLOBBER
2182                   && REG_P (usage_rtx))
2183                 {
2184                   unsigned int end_regno = END_REGNO (usage_rtx);
2185                   for (unsigned int r = REGNO (usage_rtx); r < end_regno; ++r)
2186                     /* Reset the information about this register.  */
2187                     reg_mode[r] = VOIDmode;
2188                 }
2189             }
2190         }
2191     }
2192   return changed;
2193 }
2194
2195 /* SET is a SET or CLOBBER that sets DST.  DATA is the insn which
2196    contains SET.
2197    Update reg_set_luid, reg_offset and reg_base_reg accordingly.
2198    Called from reload_cse_move2add via note_stores.  */
2199
2200 static void
2201 move2add_note_store (rtx dst, const_rtx set, void *data)
2202 {
2203   rtx_insn *insn = (rtx_insn *) data;
2204   unsigned int regno = 0;
2205   machine_mode mode = GET_MODE (dst);
2206
2207   /* Some targets do argument pushes without adding REG_INC notes.  */
2208
2209   if (MEM_P (dst))
2210     {
2211       dst = XEXP (dst, 0);
2212       if (GET_CODE (dst) == PRE_INC || GET_CODE (dst) == POST_INC
2213           || GET_CODE (dst) == PRE_DEC || GET_CODE (dst) == POST_DEC)
2214         reg_mode[REGNO (XEXP (dst, 0))] = VOIDmode;
2215       return;
2216     }
2217
2218   if (GET_CODE (dst) == SUBREG)
2219     regno = subreg_regno (dst);
2220   else if (REG_P (dst))
2221     regno = REGNO (dst);
2222   else
2223     return;
2224
2225   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
2226       && GET_CODE (set) == SET)
2227     {
2228       rtx note, sym = NULL_RTX;
2229       rtx off;
2230
2231       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2232       if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == SYMBOL_REF)
2233         {
2234           sym = XEXP (note, 0);
2235           off = const0_rtx;
2236         }
2237       else if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
2238                && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
2239                && GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0)) == SYMBOL_REF
2240                && CONST_INT_P (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 1)))
2241         {
2242           sym = XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0);
2243           off = XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 1);
2244         }
2245
2246       if (sym != NULL_RTX)
2247         {
2248           move2add_record_sym_value (dst, sym, off);
2249           return;
2250         }
2251     }
2252
2253   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
2254       && GET_CODE (set) == SET
2255       && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2256       && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2257     {
2258       rtx src = SET_SRC (set);
2259       rtx base_reg;
2260       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
2261       int base_regno;
2262
2263       switch (GET_CODE (src))
2264         {
2265         case PLUS:
2266           if (REG_P (XEXP (src, 0)))
2267             {
2268               base_reg = XEXP (src, 0);
2269
2270               if (CONST_INT_P (XEXP (src, 1)))
2271                 offset = UINTVAL (XEXP (src, 1));
2272               else if (REG_P (XEXP (src, 1))
2273                        && move2add_valid_value_p (REGNO (XEXP (src, 1)), mode))
2274                 {
2275                   if (reg_base_reg[REGNO (XEXP (src, 1))] < 0
2276                       && reg_symbol_ref[REGNO (XEXP (src, 1))] == NULL_RTX)
2277                     offset = reg_offset[REGNO (XEXP (src, 1))];
2278                   /* Maybe the first register is known to be a
2279                      constant.  */
2280                   else if (move2add_valid_value_p (REGNO (base_reg), mode)
2281                            && reg_base_reg[REGNO (base_reg)] < 0
2282                            && reg_symbol_ref[REGNO (base_reg)] == NULL_RTX)
2283                     {
2284                       offset = reg_offset[REGNO (base_reg)];
2285                       base_reg = XEXP (src, 1);
2286                     }
2287                   else
2288                     goto invalidate;
2289                 }
2290               else
2291                 goto invalidate;
2292
2293               break;
2294             }
2295
2296           goto invalidate;
2297
2298         case REG:
2299           base_reg = src;
2300           offset = 0;
2301           break;
2302
2303         case CONST_INT:
2304           /* Start tracking the register as a constant.  */
2305           reg_base_reg[regno] = -1;
2306           reg_symbol_ref[regno] = NULL_RTX;
2307           reg_offset[regno] = INTVAL (SET_SRC (set));
2308           /* We assign the same luid to all registers set to constants.  */
2309           reg_set_luid[regno] = move2add_last_label_luid + 1;
2310           move2add_record_mode (dst);
2311           return;
2312
2313         default:
2314           goto invalidate;
2315         }
2316
2317       base_regno = REGNO (base_reg);
2318       /* If information about the base register is not valid, set it
2319          up as a new base register, pretending its value is known
2320          starting from the current insn.  */
2321       if (!move2add_valid_value_p (base_regno, mode))
2322         {
2323           reg_base_reg[base_regno] = base_regno;
2324           reg_symbol_ref[base_regno] = NULL_RTX;
2325           reg_offset[base_regno] = 0;
2326           reg_set_luid[base_regno] = move2add_luid;
2327           gcc_assert (GET_MODE (base_reg) == mode);
2328           move2add_record_mode (base_reg);
2329         }
2330
2331       /* Copy base information from our base register.  */
2332       reg_set_luid[regno] = reg_set_luid[base_regno];
2333       reg_base_reg[regno] = reg_base_reg[base_regno];
2334       reg_symbol_ref[regno] = reg_symbol_ref[base_regno];
2335
2336       /* Compute the sum of the offsets or constants.  */
2337       reg_offset[regno]
2338         = trunc_int_for_mode (offset + reg_offset[base_regno], mode);
2339
2340       move2add_record_mode (dst);
2341     }
2342   else
2343     {
2344     invalidate:
2345       /* Invalidate the contents of the register.  */
2346       move2add_record_mode (dst);
2347       reg_mode[regno] = VOIDmode;
2348     }
2349 }
2350 \f
2351 namespace {
2352
2353 const pass_data pass_data_postreload_cse =
2354 {
2355   RTL_PASS, /* type */
2356   "postreload", /* name */
2357   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
2358   TV_RELOAD_CSE_REGS, /* tv_id */
2359   0, /* properties_required */
2360   0, /* properties_provided */
2361   0, /* properties_destroyed */
2362   0, /* todo_flags_start */
2363   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
2364 };
2365
2366 class pass_postreload_cse : public rtl_opt_pass
2367 {
2368 public:
2369   pass_postreload_cse (gcc::context *ctxt)
2370     : rtl_opt_pass (pass_data_postreload_cse, ctxt)
2371   {}
2372
2373   /* opt_pass methods: */
2374   virtual bool gate (function *) { return (optimize > 0 && reload_completed); }
2375
2376   virtual unsigned int execute (function *);
2377
2378 }; // class pass_postreload_cse
2379
2380 unsigned int
2381 pass_postreload_cse::execute (function *fun)
2382 {
2383   if (!dbg_cnt (postreload_cse))
2384     return 0;
2385
2386   /* Do a very simple CSE pass over just the hard registers.  */
2387   reload_cse_regs (get_insns ());
2388   /* Reload_cse_regs can eliminate potentially-trapping MEMs.
2389      Remove any EH edges associated with them.  */
2390   if (fun->can_throw_non_call_exceptions
2391       && purge_all_dead_edges ())
2392     cleanup_cfg (0);
2393
2394   return 0;
2395 }
2396
2397 } // anon namespace
2398
2399 rtl_opt_pass *
2400 make_pass_postreload_cse (gcc::context *ctxt)
2401 {
2402   return new pass_postreload_cse (ctxt);
2403 }