Clean up some minor typos in comments.
[dragonfly.git] / contrib / gcc-4.0 / gcc / tree-ssa-pre.c
1 /* SSA-PRE for trees.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org> and Steven Bosscher
4    <stevenb@suse.de> 
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
20 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
21 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "errors.h"
28 #include "ggc.h"
29 #include "tree.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "diagnostic.h"
32 #include "tree-inline.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-gimple.h"
35 #include "tree-dump.h"
36 #include "timevar.h"
37 #include "fibheap.h"
38 #include "hashtab.h"
39 #include "tree-iterator.h"
40 #include "real.h"
41 #include "alloc-pool.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "flags.h"
44 #include "bitmap.h"
45 #include "langhooks.h"
46 #include "cfgloop.h"
47
48 /* TODO:
49    
50    1. Avail sets can be shared by making an avail_find_leader that
51       walks up the dominator tree and looks in those avail sets.
52       This might affect code optimality, it's unclear right now.
53    2. Load motion can be performed by value numbering the loads the
54       same as we do other expressions.  This requires iterative
55       hashing the vuses into the values.  Right now we simply assign
56       a new value every time we see a statement with a vuse.
57    3. Strength reduction can be performed by anticipating expressions
58       we can repair later on.
59    4. We can do back-substitution or smarter value numbering to catch
60       commutative expressions split up over multiple statements.
61 */   
62
63 /* For ease of terminology, "expression node" in the below refers to
64    every expression node but MODIFY_EXPR, because MODIFY_EXPR's represent
65    the actual statement containing the expressions we care about, and
66    we cache the value number by putting it in the expression.  */
67
68 /* Basic algorithm
69    
70    First we walk the statements to generate the AVAIL sets, the
71    EXP_GEN sets, and the tmp_gen sets.  EXP_GEN sets represent the
72    generation of values/expressions by a given block.  We use them
73    when computing the ANTIC sets.  The AVAIL sets consist of
74    SSA_NAME's that represent values, so we know what values are
75    available in what blocks.  AVAIL is a forward dataflow problem.  In
76    SSA, values are never killed, so we don't need a kill set, or a
77    fixpoint iteration, in order to calculate the AVAIL sets.  In
78    traditional parlance, AVAIL sets tell us the downsafety of the
79    expressions/values.
80    
81    Next, we generate the ANTIC sets.  These sets represent the
82    anticipatable expressions.  ANTIC is a backwards dataflow
83    problem.An expression is anticipatable in a given block if it could
84    be generated in that block.  This means that if we had to perform
85    an insertion in that block, of the value of that expression, we
86    could.  Calculating the ANTIC sets requires phi translation of
87    expressions, because the flow goes backwards through phis.  We must
88    iterate to a fixpoint of the ANTIC sets, because we have a kill
89    set.  Even in SSA form, values are not live over the entire
90    function, only from their definition point onwards.  So we have to
91    remove values from the ANTIC set once we go past the definition
92    point of the leaders that make them up.
93    compute_antic/compute_antic_aux performs this computation.
94
95    Third, we perform insertions to make partially redundant
96    expressions fully redundant.
97
98    An expression is partially redundant (excluding partial
99    anticipation) if:
100
101    1. It is AVAIL in some, but not all, of the predecessors of a
102       given block.
103    2. It is ANTIC in all the predecessors.
104
105    In order to make it fully redundant, we insert the expression into
106    the predecessors where it is not available, but is ANTIC.
107    insert/insert_aux performs this insertion.
108
109    Fourth, we eliminate fully redundant expressions.
110    This is a simple statement walk that replaces redundant
111    calculations  with the now available values.  */
112
113 /* Representations of value numbers:
114
115    Value numbers are represented using the "value handle" approach.
116    This means that each SSA_NAME (and for other reasons to be
117    disclosed in a moment, expression nodes) has a value handle that
118    can be retrieved through get_value_handle.  This value handle, *is*
119    the value number of the SSA_NAME.  You can pointer compare the
120    value handles for equivalence purposes.
121
122    For debugging reasons, the value handle is internally more than
123    just a number, it is a VAR_DECL named "value.x", where x is a
124    unique number for each value number in use.  This allows
125    expressions with SSA_NAMES replaced by value handles to still be
126    pretty printed in a sane way.  They simply print as "value.3 *
127    value.5", etc.  
128
129    Expression nodes have value handles associated with them as a
130    cache.  Otherwise, we'd have to look them up again in the hash
131    table This makes significant difference (factor of two or more) on
132    some test cases.  They can be thrown away after the pass is
133    finished.  */
134
135 /* Representation of expressions on value numbers: 
136
137    In some portions of this code, you will notice we allocate "fake"
138    analogues to the expression we are value numbering, and replace the
139    operands with the values of the expression.  Since we work on
140    values, and not just names, we canonicalize expressions to value
141    expressions for use in the ANTIC sets, the EXP_GEN set, etc.  
142
143    This is theoretically unnecessary, it just saves a bunch of
144    repeated get_value_handle and find_leader calls in the remainder of
145    the code, trading off temporary memory usage for speed.  The tree
146    nodes aren't actually creating more garbage, since they are
147    allocated in a special pools which are thrown away at the end of
148    this pass.  
149
150    All of this also means that if you print the EXP_GEN or ANTIC sets,
151    you will see "value.5 + value.7" in the set, instead of "a_55 +
152    b_66" or something.  The only thing that actually cares about
153    seeing the value leaders is phi translation, and it needs to be
154    able to find the leader for a value in an arbitrary block, so this
155    "value expression" form is perfect for it (otherwise you'd do
156    get_value_handle->find_leader->translate->get_value_handle->find_leader).*/
157
158
159 /* Representation of sets:
160
161    There are currently two types of sets used, hopefully to be unified soon.
162    The AVAIL sets do not need to be sorted in any particular order,
163    and thus, are simply represented as two bitmaps, one that keeps
164    track of values present in the set, and one that keeps track of
165    expressions present in the set.
166    
167    The other sets are represented as doubly linked lists kept in topological
168    order, with an optional supporting bitmap of values present in the
169    set.  The sets represent values, and the elements can be values or
170    expressions.  The elements can appear in different sets, but each
171    element can only appear once in each set.
172
173    Since each node in the set represents a value, we also want to be
174    able to map expression, set pairs to something that tells us
175    whether the value is present is a set.  We use a per-set bitmap for
176    that.  The value handles also point to a linked list of the
177    expressions they represent via a tree annotation.  This is mainly
178    useful only for debugging, since we don't do identity lookups.  */
179
180
181 /* A value set element.  Basically a single linked list of
182    expressions/values.  */
183 typedef struct value_set_node
184 {
185   /* An expression.  */
186   tree expr;
187
188   /* A pointer to the next element of the value set.  */
189   struct value_set_node *next;
190 } *value_set_node_t;
191
192
193 /* A value set.  This is a singly linked list of value_set_node
194    elements with a possible bitmap that tells us what values exist in
195    the set.  This set must be kept in topologically sorted order.  */
196 typedef struct value_set
197 {
198   /* The head of the list.  Used for iterating over the list in
199      order.  */
200   value_set_node_t head;
201
202   /* The tail of the list.  Used for tail insertions, which are
203      necessary to keep the set in topologically sorted order because
204      of how the set is built.  */
205   value_set_node_t tail;
206   
207   /* The length of the list.  */
208   size_t length;
209   
210   /* True if the set is indexed, which means it contains a backing
211      bitmap for quick determination of whether certain values exist in the
212      set.  */
213   bool indexed;
214   
215   /* The bitmap of values that exist in the set.  May be NULL in an
216      empty or non-indexed set.  */
217   bitmap values;
218   
219 } *value_set_t;
220
221
222 /* An unordered bitmap set.  One bitmap tracks values, the other,
223    expressions.  */
224 typedef struct bitmap_set
225 {
226   bitmap expressions;
227   bitmap values;
228 } *bitmap_set_t;
229
230 /* Sets that we need to keep track of.  */
231 typedef struct bb_value_sets
232 {
233   /* The EXP_GEN set, which represents expressions/values generated in
234      a basic block.  */
235   value_set_t exp_gen;
236
237   /* The PHI_GEN set, which represents PHI results generated in a
238      basic block.  */
239   bitmap_set_t phi_gen;
240
241   /* The TMP_GEN set, which represents results/temporaries generated
242      in a basic block. IE the LHS of an expression.  */
243   bitmap_set_t tmp_gen;
244
245   /* The AVAIL_OUT set, which represents which values are available in
246      a given basic block.  */
247   bitmap_set_t avail_out;
248
249   /* The ANTIC_IN set, which represents which values are anticiptable
250      in a given basic block.  */
251   value_set_t antic_in;
252
253   /* The NEW_SETS set, which is used during insertion to augment the
254      AVAIL_OUT set of blocks with the new insertions performed during
255      the current iteration.  */
256   bitmap_set_t new_sets;
257 } *bb_value_sets_t;
258
259 #define EXP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->exp_gen
260 #define PHI_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->phi_gen
261 #define TMP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->tmp_gen
262 #define AVAIL_OUT(BB)   ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->avail_out
263 #define ANTIC_IN(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->antic_in
264 #define NEW_SETS(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->new_sets
265
266 /* This structure is used to keep track of statistics on what
267    optimization PRE was able to perform.  */
268 static struct
269 {
270   /* The number of RHS computations eliminated by PRE.  */
271   int eliminations;
272
273   /* The number of new expressions/temporaries generated by PRE.  */
274   int insertions;
275
276   /* The number of new PHI nodes added by PRE.  */
277   int phis;
278   
279   /* The number of values found constant.  */
280   int constified;
281   
282 } pre_stats;
283
284
285 static tree bitmap_find_leader (bitmap_set_t, tree);
286 static tree find_leader (value_set_t, tree);
287 static void value_insert_into_set (value_set_t, tree);
288 static void bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t, tree);
289 static void bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t, tree);
290 static void insert_into_set (value_set_t, tree);
291 static void bitmap_set_copy (bitmap_set_t, bitmap_set_t);
292 static bool bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t, tree);
293 static bitmap_set_t bitmap_set_new (void);
294 static value_set_t set_new  (bool);
295 static bool is_undefined_value (tree);
296 static tree create_expression_by_pieces (basic_block, tree, tree);
297
298
299 /* We can add and remove elements and entries to and from sets
300    and hash tables, so we use alloc pools for them.  */
301
302 static alloc_pool value_set_pool;
303 static alloc_pool bitmap_set_pool;
304 static alloc_pool value_set_node_pool;
305 static alloc_pool binary_node_pool;
306 static alloc_pool unary_node_pool;
307 static alloc_pool reference_node_pool;
308 static bitmap_obstack grand_bitmap_obstack;
309
310 /* Set of blocks with statements that have had its EH information
311    cleaned up.  */
312 static bitmap need_eh_cleanup;
313
314 /* The phi_translate_table caches phi translations for a given
315    expression and predecessor.  */
316
317 static htab_t phi_translate_table;
318
319 /* A three tuple {e, pred, v} used to cache phi translations in the
320    phi_translate_table.  */
321
322 typedef struct expr_pred_trans_d
323 {
324   /* The expression.  */
325   tree e;
326
327   /* The predecessor block along which we translated the expression.  */
328   basic_block pred;
329
330   /* The value that resulted from the translation.  */
331   tree v;
332
333   /* The hashcode for the expression, pred pair. This is cached for
334      speed reasons.  */
335   hashval_t hashcode;
336 } *expr_pred_trans_t;
337
338 /* Return the hash value for a phi translation table entry.  */
339
340 static hashval_t
341 expr_pred_trans_hash (const void *p)
342 {
343   const expr_pred_trans_t ve = (expr_pred_trans_t) p;
344   return ve->hashcode;
345 }
346
347 /* Return true if two phi translation table entries are the same.
348    P1 and P2 should point to the expr_pred_trans_t's to be compared.*/
349
350 static int
351 expr_pred_trans_eq (const void *p1, const void *p2)
352 {
353   const expr_pred_trans_t ve1 = (expr_pred_trans_t) p1;
354   const expr_pred_trans_t ve2 = (expr_pred_trans_t) p2;
355   basic_block b1 = ve1->pred;
356   basic_block b2 = ve2->pred;
357
358   
359   /* If they are not translations for the same basic block, they can't
360      be equal.  */
361   if (b1 != b2)
362     return false;
363
364   /* If they are for the same basic block, determine if the
365      expressions are equal.  */  
366   if (expressions_equal_p (ve1->e, ve2->e))
367     return true;
368   
369   return false;
370 }
371
372 /* Search in the phi translation table for the translation of
373    expression E in basic block PRED. Return the translated value, if
374    found, NULL otherwise.  */ 
375
376 static inline tree
377 phi_trans_lookup (tree e, basic_block pred)
378 {
379   void **slot;
380   struct expr_pred_trans_d ept;
381   ept.e = e;
382   ept.pred = pred;
383   ept.hashcode = vn_compute (e, (unsigned long) pred, NULL);
384   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, &ept, ept.hashcode,
385                                    NO_INSERT);
386   if (!slot)
387     return NULL;
388   else
389     return ((expr_pred_trans_t) *slot)->v;
390 }
391
392
393 /* Add the tuple mapping from {expression E, basic block PRED} to
394    value V, to the phi translation table.  */
395
396 static inline void
397 phi_trans_add (tree e, tree v, basic_block pred)
398 {
399   void **slot;
400   expr_pred_trans_t new_pair = xmalloc (sizeof (*new_pair));
401   new_pair->e = e;
402   new_pair->pred = pred;
403   new_pair->v = v;
404   new_pair->hashcode = vn_compute (e, (unsigned long) pred, NULL);
405   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, new_pair,
406                                    new_pair->hashcode, INSERT);
407   if (*slot)
408     free (*slot);
409   *slot = (void *) new_pair;
410 }
411
412
413 /* Add expression E to the expression set of value V.  */
414
415 void
416 add_to_value (tree v, tree e)
417 {
418   /* Constants have no expression sets.  */
419   if (is_gimple_min_invariant (v))
420     return;
421
422   if (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v) == NULL)
423     VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v) = set_new (false);
424
425   insert_into_set (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v), e);
426 }
427
428
429 /* Return true if value V exists in the bitmap for SET.  */
430
431 static inline bool
432 value_exists_in_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
433 {
434   if (!set->values)
435     return false;
436
437   return bitmap_bit_p (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
438 }
439
440
441 /* Remove value V from the bitmap for SET.  */
442
443 static void
444 value_remove_from_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
445 {
446   gcc_assert (set->indexed);
447
448   if (!set->values)
449     return;
450
451   bitmap_clear_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
452 }
453
454
455 /* Insert the value number V into the bitmap of values existing in
456    SET.  */
457
458 static inline void
459 value_insert_into_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
460 {
461   gcc_assert (set->indexed);
462
463   if (set->values == NULL)
464     set->values = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
465
466   bitmap_set_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
467 }
468
469
470 /* Create a new bitmap set and return it.  */
471
472 static bitmap_set_t 
473 bitmap_set_new (void)
474 {
475   bitmap_set_t ret = pool_alloc (bitmap_set_pool);
476   ret->expressions = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
477   ret->values = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
478   return ret;
479 }
480
481 /* Create a new set.  */
482
483 static value_set_t
484 set_new  (bool indexed)
485 {
486   value_set_t ret;
487   ret = pool_alloc (value_set_pool);
488   ret->head = ret->tail = NULL;
489   ret->length = 0;
490   ret->indexed = indexed;
491   ret->values = NULL;
492   return ret;
493 }
494
495 /* Insert an expression EXPR into a bitmapped set.  */
496
497 static void
498 bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t set, tree expr)
499 {
500   tree val;
501   /* XXX: For now, we only let SSA_NAMES into the bitmap sets.  */
502   gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
503   val = get_value_handle (expr);
504   
505   gcc_assert (val);
506   if (!is_gimple_min_invariant (val))
507   {
508     bitmap_set_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (val));
509     bitmap_set_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
510   }
511 }
512
513 /* Insert EXPR into SET.  */
514
515 static void
516 insert_into_set (value_set_t set, tree expr)
517 {
518   value_set_node_t newnode = pool_alloc (value_set_node_pool);
519   tree val = get_value_handle (expr);
520   gcc_assert (val);
521   
522   if (is_gimple_min_invariant (val))
523     return;
524
525   /* For indexed sets, insert the value into the set value bitmap.
526      For all sets, add it to the linked list and increment the list
527      length.  */
528   if (set->indexed)
529     value_insert_into_set_bitmap (set, val);
530
531   newnode->next = NULL;
532   newnode->expr = expr;
533   set->length ++;
534   if (set->head == NULL)
535     {
536       set->head = set->tail = newnode;
537     }
538   else
539     {
540       set->tail->next = newnode;
541       set->tail = newnode;
542     }
543 }
544
545 /* Copy a bitmapped set ORIG, into bitmapped set DEST.  */
546
547 static void
548 bitmap_set_copy (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
549 {
550   bitmap_copy (dest->expressions, orig->expressions);
551   bitmap_copy (dest->values, orig->values);
552 }
553
554 /* Copy the set ORIG to the set DEST.  */
555
556 static void
557 set_copy (value_set_t dest, value_set_t orig)
558 {
559   value_set_node_t node;
560  
561   if (!orig || !orig->head)
562     return;
563
564   for (node = orig->head;
565        node;
566        node = node->next)
567     {
568       insert_into_set (dest, node->expr);
569     }
570 }
571
572 /* Remove EXPR from SET.  */
573
574 static void
575 set_remove (value_set_t set, tree expr)
576 {
577   value_set_node_t node, prev;
578
579   /* Remove the value of EXPR from the bitmap, decrement the set
580      length, and remove it from the actual double linked list.  */ 
581   value_remove_from_set_bitmap (set, get_value_handle (expr));
582   set->length--;
583   prev = NULL;
584   for (node = set->head; 
585        node != NULL; 
586        prev = node, node = node->next)
587     {
588       if (node->expr == expr)
589         {
590           if (prev == NULL)
591             set->head = node->next;
592           else
593             prev->next= node->next;
594  
595           if (node == set->tail)
596             set->tail = prev;
597           pool_free (value_set_node_pool, node);
598           return;
599         }
600     }
601 }
602
603 /* Return true if SET contains the value VAL.  */
604
605 static bool
606 set_contains_value (value_set_t set, tree val)
607 {
608   /* All constants are in every set.  */
609   if (is_gimple_min_invariant (val))
610     return true;
611   
612   if (set->length == 0)
613     return false;
614   
615   return value_exists_in_set_bitmap (set, val);
616 }
617
618 /* Return true if bitmapped set SET contains the expression EXPR.  */
619 static bool
620 bitmap_set_contains (bitmap_set_t set, tree expr)
621 {
622   /* All constants are in every set.  */
623   if (is_gimple_min_invariant (get_value_handle (expr)))
624     return true;
625
626   /* XXX: Bitmapped sets only contain SSA_NAME's for now.  */
627   if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
628     return false;
629   return bitmap_bit_p (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
630 }
631
632   
633 /* Return true if bitmapped set SET contains the value VAL.  */
634
635 static bool
636 bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t set, tree val)
637 {
638   if (is_gimple_min_invariant (val))
639     return true;
640   return bitmap_bit_p (set->values, VALUE_HANDLE_ID (val));
641 }
642
643 /* Replace an instance of value LOOKFOR with expression EXPR in SET.  */
644
645 static void
646 bitmap_set_replace_value (bitmap_set_t set, tree lookfor, tree expr)
647 {
648   value_set_t exprset;
649   value_set_node_t node;
650   if (is_gimple_min_invariant (lookfor))
651     return;
652   if (!bitmap_set_contains_value (set, lookfor))
653     return;
654
655   /* The number of expressions having a given value is usually
656      significantly less than the total number of expressions in SET.
657      Thus, rather than check, for each expression in SET, whether it
658      has the value LOOKFOR, we walk the reverse mapping that tells us
659      what expressions have a given value, and see if any of those
660      expressions are in our set.  For large testcases, this is about
661      5-10x faster than walking the bitmap.  If this is somehow a
662      significant lose for some cases, we can choose which set to walk
663      based on the set size.  */
664   exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (lookfor);
665   for (node = exprset->head; node; node = node->next)
666     {
667       if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
668         {
669           if (bitmap_bit_p (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (node->expr)))
670             {
671               bitmap_clear_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (node->expr));
672               bitmap_set_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
673               return;
674             }
675         }
676     }
677 }
678
679 /* Subtract bitmapped set B from value set A, and return the new set.  */
680
681 static value_set_t
682 bitmap_set_subtract_from_value_set (value_set_t a, bitmap_set_t b,
683                                     bool indexed)
684 {
685   value_set_t ret = set_new (indexed);
686   value_set_node_t node;
687   for (node = a->head;
688        node;
689        node = node->next)
690     {
691       if (!bitmap_set_contains (b, node->expr))
692         insert_into_set (ret, node->expr);
693     }
694   return ret;
695 }
696
697 /* Return true if two sets are equal.  */
698
699 static bool
700 set_equal (value_set_t a, value_set_t b)
701 {
702   value_set_node_t node;
703
704   if (a->length != b->length)
705     return false;
706   for (node = a->head;
707        node;
708        node = node->next)
709     {
710       if (!set_contains_value (b, get_value_handle (node->expr)))
711         return false;
712     }
713   return true;
714 }
715
716 /* Replace an instance of EXPR's VALUE with EXPR in SET if it exists,
717    and add it otherwise. */
718
719 static void
720 bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t set, tree expr)
721 {
722   tree val = get_value_handle (expr);
723   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
724     bitmap_set_replace_value (set, val, expr);
725   else
726     bitmap_insert_into_set (set, expr);
727 }
728
729 /* Insert EXPR into SET if EXPR's value is not already present in
730    SET.  */
731
732 static void
733 bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t set, tree expr)
734 {
735   tree val = get_value_handle (expr);
736
737   if (is_gimple_min_invariant (val))
738     return;
739   
740   if (!bitmap_set_contains_value (set, val))
741     bitmap_insert_into_set (set, expr);
742 }
743
744 /* Insert the value for EXPR into SET, if it doesn't exist already.  */
745
746 static void
747 value_insert_into_set (value_set_t set, tree expr)
748 {
749   tree val = get_value_handle (expr);
750
751   /* Constant and invariant values exist everywhere, and thus,
752      actually keeping them in the sets is pointless.  */
753   if (is_gimple_min_invariant (val))
754     return;
755
756   if (!set_contains_value (set, val))
757     insert_into_set (set, expr);
758 }
759
760
761 /* Print out SET to OUTFILE.  */
762
763 static void
764 bitmap_print_value_set (FILE *outfile, bitmap_set_t set,
765                         const char *setname, int blockindex)
766 {
767   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
768   if (set)
769     {
770       bool first = true;
771       unsigned i;
772       bitmap_iterator bi;
773
774       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set->expressions, 0, i, bi)
775         {
776           if (!first)
777             fprintf (outfile, ", ");
778           first = false;
779           print_generic_expr (outfile, ssa_name (i), 0);
780         
781           fprintf (outfile, " (");
782           print_generic_expr (outfile, get_value_handle (ssa_name (i)), 0);
783           fprintf (outfile, ") ");
784         }
785     }
786   fprintf (outfile, " }\n");
787 }
788 /* Print out the value_set SET to OUTFILE.  */
789
790 static void
791 print_value_set (FILE *outfile, value_set_t set,
792                  const char *setname, int blockindex)
793 {
794   value_set_node_t node;
795   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
796   if (set)
797     {
798       for (node = set->head;
799            node;
800            node = node->next)
801         {
802           print_generic_expr (outfile, node->expr, 0);
803           
804           fprintf (outfile, " (");
805           print_generic_expr (outfile, get_value_handle (node->expr), 0);
806           fprintf (outfile, ") ");
807                      
808           if (node->next)
809             fprintf (outfile, ", ");
810         }
811     }
812
813   fprintf (outfile, " }\n");
814 }
815
816 /* Print out the expressions that have VAL to OUTFILE.  */
817
818 void
819 print_value_expressions (FILE *outfile, tree val)
820 {
821   if (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val))
822     {
823       char s[10];
824       sprintf (s, "VH.%04d", VALUE_HANDLE_ID (val));
825       print_value_set (outfile, VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val), s, 0);
826     }
827 }
828
829
830 void
831 debug_value_expressions (tree val)
832 {
833   print_value_expressions (stderr, val);
834 }
835
836   
837 void debug_value_set (value_set_t, const char *, int);
838
839 void
840 debug_value_set (value_set_t set, const char *setname, int blockindex)
841 {
842   print_value_set (stderr, set, setname, blockindex);
843 }
844
845 /* Translate EXPR using phis in PHIBLOCK, so that it has the values of
846    the phis in PRED.  Return NULL if we can't find a leader for each
847    part of the translated expression.  */
848
849 static tree
850 phi_translate (tree expr, value_set_t set, basic_block pred,
851                basic_block phiblock)
852 {
853   tree phitrans = NULL;
854   tree oldexpr = expr;
855   
856   if (expr == NULL)
857     return NULL;
858
859   if (is_gimple_min_invariant (expr))
860     return expr;
861
862   /* Phi translations of a given expression don't change.  */
863   phitrans = phi_trans_lookup (expr, pred);
864   if (phitrans)
865     return phitrans;
866   
867   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
868     {
869     case tcc_reference:
870       /* XXX: Until we have PRE of loads working, none will be ANTIC.  */
871       return NULL;
872
873     case tcc_binary:
874       {
875         tree oldop1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
876         tree oldop2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
877         tree newop1;
878         tree newop2;
879         tree newexpr;
880         
881         newop1 = phi_translate (find_leader (set, oldop1),
882                                 set, pred, phiblock);
883         if (newop1 == NULL)
884           return NULL;
885         newop2 = phi_translate (find_leader (set, oldop2),
886                                 set, pred, phiblock);
887         if (newop2 == NULL)
888           return NULL;
889         if (newop1 != oldop1 || newop2 != oldop2)
890           {
891             newexpr = pool_alloc (binary_node_pool);
892             memcpy (newexpr, expr, tree_size (expr));
893             create_tree_ann (newexpr);
894             TREE_OPERAND (newexpr, 0) = newop1 == oldop1 ? oldop1 : get_value_handle (newop1);
895             TREE_OPERAND (newexpr, 1) = newop2 == oldop2 ? oldop2 : get_value_handle (newop2);
896             vn_lookup_or_add (newexpr, NULL);
897             expr = newexpr;
898             phi_trans_add (oldexpr, newexpr, pred);         
899           }
900       }
901       return expr;
902
903     case tcc_unary:
904       {
905         tree oldop1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
906         tree newop1;
907         tree newexpr;
908
909         newop1 = phi_translate (find_leader (set, oldop1),
910                                 set, pred, phiblock);
911         if (newop1 == NULL)
912           return NULL;
913         if (newop1 != oldop1)
914           {
915             newexpr = pool_alloc (unary_node_pool);
916             memcpy (newexpr, expr, tree_size (expr));
917             create_tree_ann (newexpr);   
918             TREE_OPERAND (newexpr, 0) = get_value_handle (newop1);
919             vn_lookup_or_add (newexpr, NULL);
920             expr = newexpr;
921             phi_trans_add (oldexpr, newexpr, pred);
922           }
923       }
924       return expr;
925
926     case tcc_exceptional:
927       {
928         tree phi = NULL;
929         edge e;
930         gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
931         if (TREE_CODE (SSA_NAME_DEF_STMT (expr)) == PHI_NODE)
932           phi = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
933         else
934           return expr;
935         
936         e = find_edge (pred, bb_for_stmt (phi));
937         if (e)
938           {
939             if (is_undefined_value (PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx)))
940               return NULL;
941             vn_lookup_or_add (PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx), NULL);
942             return PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
943           }
944       }
945       return expr;
946
947     default:
948       gcc_unreachable ();
949     }
950 }
951
952 static void
953 phi_translate_set (value_set_t dest, value_set_t set, basic_block pred,
954                    basic_block phiblock)
955 {
956   value_set_node_t node;
957   for (node = set->head;
958        node;
959        node = node->next)
960     {
961       tree translated;
962       translated = phi_translate (node->expr, set, pred, phiblock);
963       phi_trans_add (node->expr, translated, pred);
964       
965       if (translated != NULL)
966         value_insert_into_set (dest, translated);
967     } 
968 }
969
970 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
971    value) in a given set, and return it.  Return NULL if no leader is
972    found.  */
973
974 static tree
975 bitmap_find_leader (bitmap_set_t set, tree val)
976 {
977   if (val == NULL)
978     return NULL;
979   
980   if (is_gimple_min_invariant (val))
981     return val;
982   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
983     {
984       /* Rather than walk the entire bitmap of expressions, and see
985          whether any of them has the value we are looking for, we look
986          at the reverse mapping, which tells us the set of expressions
987          that have a given value (IE value->expressions with that
988          value) and see if any of those expressions are in our set.
989          The number of expressions per value is usually significantly
990          less than the number of expressions in the set.  In fact, for
991          large testcases, doing it this way is roughly 5-10x faster
992          than walking the bitmap.
993          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
994          choose which set to walk based on which set is smaller.  */     
995       value_set_t exprset;
996       value_set_node_t node;
997       exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val);
998       for (node = exprset->head; node; node = node->next)
999         {
1000           if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
1001             {
1002               if (bitmap_bit_p (set->expressions, 
1003                                 SSA_NAME_VERSION (node->expr)))
1004                 return node->expr;
1005             }
1006         }
1007     }
1008   return NULL;
1009 }
1010
1011         
1012 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
1013    value) in a given set, and return it.  Return NULL if no leader is
1014    found.  */
1015
1016 static tree
1017 find_leader (value_set_t set, tree val)
1018 {
1019   value_set_node_t node;
1020
1021   if (val == NULL)
1022     return NULL;
1023
1024   /* Constants represent themselves.  */
1025   if (is_gimple_min_invariant (val))
1026     return val;
1027
1028   if (set->length == 0)
1029     return NULL;
1030   
1031   if (value_exists_in_set_bitmap (set, val))
1032     {
1033       for (node = set->head;
1034            node;
1035            node = node->next)
1036         {
1037           if (get_value_handle (node->expr) == val)
1038             return node->expr;
1039         }
1040     }
1041
1042   return NULL;
1043 }
1044
1045 /* Determine if the expression EXPR is valid in SET.  This means that
1046    we have a leader for each part of the expression (if it consists of
1047    values), or the expression is an SSA_NAME.  
1048
1049    NB:  We never should run into a case where we have SSA_NAME +
1050    SSA_NAME or SSA_NAME + value.  The sets valid_in_set is called on,
1051    the ANTIC sets, will only ever have SSA_NAME's or binary value
1052    expression (IE VALUE1 + VALUE2)  */
1053
1054 static bool
1055 valid_in_set (value_set_t set, tree expr)
1056 {
1057   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
1058     {
1059     case tcc_binary:
1060       {
1061         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1062         tree op2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1063         return set_contains_value (set, op1) && set_contains_value (set, op2);
1064       }
1065
1066     case tcc_unary:
1067       {
1068         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1069         return set_contains_value (set, op1);
1070       }
1071
1072     case tcc_reference:
1073       /* XXX: Until PRE of loads works, no reference nodes are ANTIC.  */
1074       return false;
1075
1076     case tcc_exceptional:
1077       gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
1078       return true;
1079
1080     default:
1081       /* No other cases should be encountered.  */
1082       gcc_unreachable (); 
1083    }
1084 }
1085
1086 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET.  This
1087    means expressions that are made up of values we have no leaders for
1088    in SET.  */
1089
1090 static void
1091 clean (value_set_t set)
1092 {
1093   value_set_node_t node;
1094   value_set_node_t next;
1095   node = set->head;
1096   while (node)
1097     {
1098       next = node->next;
1099       if (!valid_in_set (set, node->expr))      
1100         set_remove (set, node->expr);
1101       node = next;
1102     }
1103 }
1104
1105 DEF_VEC_MALLOC_P (basic_block);
1106 sbitmap has_abnormal_preds;
1107
1108 /* Compute the ANTIC set for BLOCK.
1109
1110    If succs(BLOCK) > 1 then
1111      ANTIC_OUT[BLOCK] = intersection of ANTIC_IN[b] for all succ(BLOCK)
1112    else if succs(BLOCK) == 1 then
1113      ANTIC_OUT[BLOCK] = phi_translate (ANTIC_IN[succ(BLOCK)])
1114
1115    ANTIC_IN[BLOCK] = clean(ANTIC_OUT[BLOCK] U EXP_GEN[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK])
1116
1117    XXX: It would be nice to either write a set_clear, and use it for
1118    ANTIC_OUT, or to mark the antic_out set as deleted at the end
1119    of this routine, so that the pool can hand the same memory back out
1120    again for the next ANTIC_OUT.  */
1121
1122 static bool
1123 compute_antic_aux (basic_block block, bool block_has_abnormal_pred_edge)
1124 {
1125   basic_block son;
1126   bool changed = false;
1127   value_set_t S, old, ANTIC_OUT;
1128   value_set_node_t node;
1129
1130   ANTIC_OUT = S = NULL;
1131
1132   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
1133      so do nothing.  */
1134   if (block_has_abnormal_pred_edge)
1135     goto maybe_dump_sets;
1136
1137   old = set_new (false);
1138   set_copy (old, ANTIC_IN (block));
1139   ANTIC_OUT = set_new (true);
1140
1141   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
1142   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
1143     ;
1144   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
1145      translate through.  */
1146   else if (EDGE_COUNT (block->succs) == 1)
1147     {
1148       phi_translate_set (ANTIC_OUT, ANTIC_IN(EDGE_SUCC (block, 0)->dest),
1149                          block, EDGE_SUCC (block, 0)->dest);
1150     }
1151   /* If we have multiple successors, we take the intersection of all of
1152      them.  */
1153   else
1154     {
1155       VEC (basic_block) * worklist;
1156       edge e;
1157       size_t i;
1158       basic_block bprime, first;
1159       edge_iterator ei;
1160
1161       worklist = VEC_alloc (basic_block, 2);
1162       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
1163         VEC_safe_push (basic_block, worklist, e->dest);
1164       first = VEC_index (basic_block, worklist, 0);
1165       set_copy (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (first));
1166
1167       for (i = 1; VEC_iterate (basic_block, worklist, i, bprime); i++)
1168         {
1169           node = ANTIC_OUT->head;
1170           while (node)
1171             {
1172               tree val;
1173               value_set_node_t next = node->next;
1174               val = get_value_handle (node->expr);
1175               if (!set_contains_value (ANTIC_IN (bprime), val))
1176                 set_remove (ANTIC_OUT, node->expr);
1177               node = next;
1178             }
1179         }
1180       VEC_free (basic_block, worklist);
1181     }
1182
1183   /* Generate ANTIC_OUT - TMP_GEN.  */
1184   S = bitmap_set_subtract_from_value_set (ANTIC_OUT, TMP_GEN (block), false);
1185
1186   /* Start ANTIC_IN with EXP_GEN - TMP_GEN */
1187   ANTIC_IN (block) = bitmap_set_subtract_from_value_set (EXP_GEN (block), 
1188                                                          TMP_GEN (block),
1189                                                          true);
1190
1191   /* Then union in the ANTIC_OUT - TMP_GEN values,
1192      to get ANTIC_OUT U EXP_GEN - TMP_GEN */
1193   for (node = S->head; node; node = node->next)
1194     value_insert_into_set (ANTIC_IN (block), node->expr);
1195
1196   clean (ANTIC_IN (block));
1197   if (!set_equal (old, ANTIC_IN (block)))
1198     changed = true;
1199
1200  maybe_dump_sets:
1201   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1202     {
1203       if (ANTIC_OUT)
1204         print_value_set (dump_file, ANTIC_OUT, "ANTIC_OUT", block->index);
1205       print_value_set (dump_file, ANTIC_IN (block), "ANTIC_IN", block->index);
1206       if (S)
1207         print_value_set (dump_file, S, "S", block->index);
1208     }
1209
1210   for (son = first_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, block);
1211        son;
1212        son = next_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, son))
1213     {
1214       changed |= compute_antic_aux (son,
1215                                     TEST_BIT (has_abnormal_preds, son->index));
1216     }
1217   return changed;
1218 }
1219
1220 /* Compute ANTIC sets.  */
1221
1222 static void
1223 compute_antic (void)
1224 {
1225   bool changed = true;
1226   int num_iterations = 0;
1227   basic_block block;
1228
1229   /* If any predecessor edges are abnormal, we punt, so antic_in is empty.
1230      We pre-build the map of blocks with incoming abnormal edges here.  */
1231   has_abnormal_preds = sbitmap_alloc (last_basic_block);
1232   sbitmap_zero (has_abnormal_preds);
1233   FOR_EACH_BB (block)
1234     {
1235       edge_iterator ei;
1236       edge e;
1237
1238       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
1239         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1240           {
1241             SET_BIT (has_abnormal_preds, block->index);
1242             break;
1243           }
1244
1245       /* While we are here, give empty ANTIC_IN sets to each block.  */
1246       ANTIC_IN (block) = set_new (true);
1247     }
1248   /* At the exit block we anticipate nothing.  */
1249   ANTIC_IN (EXIT_BLOCK_PTR) = set_new (true);
1250
1251   while (changed)
1252     {
1253       num_iterations++;
1254       changed = false;
1255       changed = compute_antic_aux (EXIT_BLOCK_PTR, false);
1256     }
1257
1258   sbitmap_free (has_abnormal_preds);
1259
1260   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1261     fprintf (dump_file, "compute_antic required %d iterations\n", num_iterations);
1262 }
1263
1264 static VEC(tree_on_heap) *inserted_exprs;
1265 /* Find a leader for an expression, or generate one using
1266    create_expression_by_pieces if it's ANTIC but
1267    complex.  
1268    BLOCK is the basic_block we are looking for leaders in.
1269    EXPR is the expression to find a leader or generate for. 
1270    STMTS is the statement list to put the inserted expressions on.
1271    Returns the SSA_NAME of the LHS of the generated expression or the
1272    leader.  */
1273
1274 static tree
1275 find_or_generate_expression (basic_block block, tree expr, tree stmts)
1276 {
1277   tree genop = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (block), expr);
1278
1279   /* If it's still NULL, see if it is a complex expression, and if
1280      so, generate it recursively, otherwise, abort, because it's
1281      not really .  */
1282   if (genop == NULL)
1283     {
1284       genop = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (expr)->head->expr;
1285       gcc_assert (UNARY_CLASS_P (genop)
1286                   || BINARY_CLASS_P (genop)
1287                   || REFERENCE_CLASS_P (genop));
1288       genop = create_expression_by_pieces (block, genop, stmts);
1289     }
1290   return genop;
1291 }
1292
1293 #define NECESSARY(stmt)         stmt->common.asm_written_flag  
1294 /* Create an expression in pieces, so that we can handle very complex
1295    expressions that may be ANTIC, but not necessary GIMPLE.  
1296    BLOCK is the basic block the expression will be inserted into,
1297    EXPR is the expression to insert (in value form)
1298    STMTS is a statement list to append the necessary insertions into.
1299
1300    This function will abort if we hit some value that shouldn't be
1301    ANTIC but is (IE there is no leader for it, or its components).
1302    This function may also generate expressions that are themselves
1303    partially or fully redundant.  Those that are will be either made
1304    fully redundant during the next iteration of insert (for partially
1305    redundant ones), or eliminated by eliminate (for fully redundant
1306    ones).  */
1307
1308 static tree
1309 create_expression_by_pieces (basic_block block, tree expr, tree stmts)
1310 {
1311   tree name = NULL_TREE;
1312   tree newexpr = NULL_TREE;
1313   tree v;
1314   
1315   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
1316     {
1317     case tcc_binary:
1318       {
1319         tree_stmt_iterator tsi;
1320         tree forced_stmts;
1321         tree genop1, genop2;
1322         tree temp;
1323         tree folded;
1324         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1325         tree op2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1326         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1, stmts);
1327         genop2 = find_or_generate_expression (block, op2, stmts);
1328         temp = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), "pretmp");
1329         add_referenced_tmp_var (temp);
1330         
1331         folded = fold (build (TREE_CODE (expr), TREE_TYPE (expr), 
1332                               genop1, genop2));
1333         newexpr = force_gimple_operand (unshare_expr (folded), 
1334                                         &forced_stmts, false, NULL);
1335         if (forced_stmts)
1336           {
1337             tsi = tsi_start (forced_stmts);
1338             for (; !tsi_end_p (tsi); tsi_next (&tsi))
1339               {
1340                 tree stmt = tsi_stmt (tsi);
1341                 tree forcedname = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1342                 tree forcedexpr = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1343                 tree val = vn_lookup_or_add (forcedexpr, NULL);
1344
1345                 VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, stmt);
1346                 vn_add (forcedname, val, NULL);         
1347                 bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), forcedname); 
1348                 bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), forcedname);
1349               }
1350
1351             tsi = tsi_last (stmts);
1352             tsi_link_after (&tsi, forced_stmts, TSI_CONTINUE_LINKING);
1353           }
1354         newexpr = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (expr),
1355                          temp, newexpr);
1356         NECESSARY (newexpr) = 0;
1357         name = make_ssa_name (temp, newexpr);
1358         TREE_OPERAND (newexpr, 0) = name;
1359         tsi = tsi_last (stmts);
1360         tsi_link_after (&tsi, newexpr, TSI_CONTINUE_LINKING);
1361         VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, newexpr);
1362         pre_stats.insertions++;
1363         break;
1364       }
1365     case tcc_unary:
1366       {
1367         tree_stmt_iterator tsi;
1368         tree forced_stmts = NULL;
1369         tree genop1;
1370         tree temp;
1371         tree folded;
1372         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1373         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1, stmts);
1374         temp = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), "pretmp");
1375         add_referenced_tmp_var (temp);
1376         folded = fold (build (TREE_CODE (expr), TREE_TYPE (expr), 
1377                               genop1));
1378         newexpr = force_gimple_operand (unshare_expr (folded), 
1379                                         &forced_stmts, false, NULL);
1380         if (forced_stmts)
1381           {
1382             tsi = tsi_start (forced_stmts);
1383             for (; !tsi_end_p (tsi); tsi_next (&tsi))
1384               {
1385                 tree stmt = tsi_stmt (tsi);
1386                 tree forcedname = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1387                 tree forcedexpr = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1388                 tree val = vn_lookup_or_add (forcedexpr, NULL);
1389                 
1390                 VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, stmt);
1391                 vn_add (forcedname, val, NULL);         
1392                 bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), forcedname); 
1393                 bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), forcedname);
1394               }
1395             tsi = tsi_last (stmts);
1396             tsi_link_after (&tsi, forced_stmts, TSI_CONTINUE_LINKING);
1397           }
1398         newexpr = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (expr),
1399                          temp, newexpr);
1400         name = make_ssa_name (temp, newexpr);
1401         TREE_OPERAND (newexpr, 0) = name;
1402         NECESSARY (newexpr) = 0;
1403         tsi = tsi_last (stmts);
1404         tsi_link_after (&tsi, newexpr, TSI_CONTINUE_LINKING);
1405         VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, newexpr);
1406         pre_stats.insertions++;
1407
1408         break;
1409       }
1410     default:
1411       gcc_unreachable ();
1412       
1413     }
1414   v = get_value_handle (expr);
1415   vn_add (name, v, NULL);
1416
1417   /* The value may already exist in either NEW_SETS, or AVAIL_OUT, because
1418      we are creating the expression by pieces, and this particular piece of
1419      the expression may have been represented.  There is no harm in replacing
1420      here.  */
1421   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), name); 
1422   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), name);
1423   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1424     {                               
1425       fprintf (dump_file, "Inserted ");
1426       print_generic_expr (dump_file, newexpr, 0);
1427       fprintf (dump_file, " in predecessor %d\n", block->index);
1428     }
1429   return name;
1430 }
1431
1432 /* Return the folded version of T if T, when folded, is a gimple
1433    min_invariant.  Otherwise, return T. */ 
1434
1435 static tree
1436 fully_constant_expression (tree t)
1437 {  
1438   tree folded;
1439   folded = fold (t);
1440   if (folded && is_gimple_min_invariant (folded))
1441     return folded;
1442   return t;
1443 }
1444
1445 /* Insert the to-be-made-available values of NODE for each predecessor, stored
1446    in AVAIL, into the predecessors of BLOCK, and merge the result with a phi
1447    node, given the same value handle as NODE.  The prefix of the phi node is
1448    given with TMPNAME.  Return true if we have inserted new stuff.  */
1449
1450 static bool
1451 insert_into_preds_of_block (basic_block block, value_set_node_t node,
1452                             tree *avail, const char *tmpname)
1453 {
1454   tree val = get_value_handle (node->expr);
1455   edge pred;
1456   bool insertions = false;
1457   bool nophi = false;
1458   basic_block bprime;
1459   tree eprime;
1460   edge_iterator ei;
1461   tree type = TREE_TYPE (avail[EDGE_PRED (block, 0)->src->index]);
1462   tree temp;
1463   
1464   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1465     {
1466       fprintf (dump_file, "Found partial redundancy for expression ");
1467       print_generic_expr (dump_file, node->expr, 0);
1468       fprintf (dump_file, "\n");
1469     }
1470
1471   /* Make sure we aren't creating an induction variable.  */
1472   if (block->loop_depth > 0 && EDGE_COUNT (block->preds) == 2)
1473     {
1474       bool firstinsideloop = false;
1475       bool secondinsideloop = false;
1476       firstinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father, 
1477                                                EDGE_PRED (block, 0)->src);
1478       secondinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
1479                                                 EDGE_PRED (block, 1)->src);
1480       /* Induction variables only have one edge inside the loop.  */
1481       if (firstinsideloop ^ secondinsideloop)
1482         {
1483           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1484             fprintf (dump_file, "Skipping insertion of phi for partial redundancy: Looks like an induction variable\n");
1485           nophi = true;
1486         }
1487     }
1488           
1489
1490   /* Make the necessary insertions.  */
1491   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1492     {
1493       tree stmts = alloc_stmt_list ();
1494       tree builtexpr;
1495       bprime = pred->src;
1496       eprime = avail[bprime->index];
1497       if (BINARY_CLASS_P (eprime)
1498           || UNARY_CLASS_P (eprime))
1499         {
1500           builtexpr = create_expression_by_pieces (bprime,
1501                                                    eprime,
1502                                                    stmts);
1503           bsi_insert_on_edge (pred, stmts);
1504           avail[bprime->index] = builtexpr;
1505           insertions = true;
1506         }                             
1507     }
1508   /* If we didn't want a phi node, and we made insertions, we still have
1509      inserted new stuff, and thus return true.  If we didn't want a phi node,
1510      and didn't make insertions, we haven't added anything new, so return
1511      false.  */
1512   if (nophi && insertions)
1513     return true;
1514   else if (nophi && !insertions)
1515     return false;
1516
1517   /* Now build a phi for the new variable.  */
1518   temp = create_tmp_var (type, tmpname);
1519   add_referenced_tmp_var (temp);
1520   temp = create_phi_node (temp, block);
1521   NECESSARY (temp) = 0; 
1522   VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, temp);
1523   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1524     add_phi_arg (temp, avail[pred->src->index], pred);
1525   
1526   vn_add (PHI_RESULT (temp), val, NULL);
1527   
1528   /* The value should *not* exist in PHI_GEN, or else we wouldn't be doing
1529      this insertion, since we test for the existence of this value in PHI_GEN
1530      before proceeding with the partial redundancy checks in insert_aux.
1531      
1532      The value may exist in AVAIL_OUT, in particular, it could be represented
1533      by the expression we are trying to eliminate, in which case we want the
1534      replacement to occur.  If it's not existing in AVAIL_OUT, we want it
1535      inserted there.
1536      
1537      Similarly, to the PHI_GEN case, the value should not exist in NEW_SETS of
1538      this block, because if it did, it would have existed in our dominator's
1539      AVAIL_OUT, and would have been skipped due to the full redundancy check.
1540   */
1541
1542   bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block),
1543                           PHI_RESULT (temp));
1544   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), 
1545                                PHI_RESULT (temp));
1546   bitmap_insert_into_set (NEW_SETS (block),
1547                           PHI_RESULT (temp));
1548   
1549   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1550     {
1551       fprintf (dump_file, "Created phi ");
1552       print_generic_expr (dump_file, temp, 0);
1553       fprintf (dump_file, " in block %d\n", block->index);
1554     }
1555   pre_stats.phis++;
1556   return true;
1557 }
1558
1559
1560       
1561 /* Perform insertion of partially redundant values.
1562    For BLOCK, do the following:
1563    1.  Propagate the NEW_SETS of the dominator into the current block.
1564    If the block has multiple predecessors, 
1565        2a. Iterate over the ANTIC expressions for the block to see if
1566            any of them are partially redundant.
1567        2b. If so, insert them into the necessary predecessors to make
1568            the expression fully redundant.
1569        2c. Insert a new PHI merging the values of the predecessors.
1570        2d. Insert the new PHI, and the new expressions, into the
1571            NEW_SETS set.  
1572    3. Recursively call ourselves on the dominator children of BLOCK.
1573
1574 */
1575
1576 static bool
1577 insert_aux (basic_block block)
1578 {
1579   basic_block son;
1580   bool new_stuff = false;
1581
1582   if (block)
1583     {
1584       basic_block dom;
1585       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
1586       if (dom)
1587         {
1588           unsigned i;
1589           bitmap_iterator bi;
1590           bitmap_set_t newset = NEW_SETS (dom);
1591           if (newset)
1592             {
1593               /* Note that we need to value_replace both NEW_SETS, and
1594                  AVAIL_OUT. For both the case of NEW_SETS, the value may be
1595                  represented by some non-simple expression here that we want
1596                  to replace it with.  */
1597               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (newset->expressions, 0, i, bi)
1598                 {
1599                   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), ssa_name (i));
1600                   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), ssa_name (i));
1601                 }
1602             }
1603           if (EDGE_COUNT (block->preds) > 1)
1604             {
1605               value_set_node_t node;
1606               for (node = ANTIC_IN (block)->head;
1607                    node;
1608                    node = node->next)
1609                 {
1610                   if (BINARY_CLASS_P (node->expr)
1611                       || UNARY_CLASS_P (node->expr))
1612                     {
1613                       tree *avail;
1614                       tree val;
1615                       bool by_some = false;
1616                       bool cant_insert = false;
1617                       bool all_same = true;
1618                       tree first_s = NULL;
1619                       edge pred;
1620                       basic_block bprime;
1621                       tree eprime = NULL_TREE;
1622                       edge_iterator ei;
1623
1624                       val = get_value_handle (node->expr);
1625                       if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
1626                         continue; 
1627                       if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
1628                         {
1629                           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1630                             fprintf (dump_file, "Found fully redundant value\n");
1631                           continue;
1632                         }
1633                                               
1634                       avail = xcalloc (last_basic_block, sizeof (tree));
1635                       FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1636                         {
1637                           tree vprime;
1638                           tree edoubleprime;
1639
1640                           /* This can happen in the very weird case
1641                              that our fake infinite loop edges have caused a
1642                              critical edge to appear.  */
1643                           if (EDGE_CRITICAL_P (pred))
1644                             {
1645                               cant_insert = true;
1646                               break;
1647                             }
1648                           bprime = pred->src;
1649                           eprime = phi_translate (node->expr,
1650                                                   ANTIC_IN (block),
1651                                                   bprime, block);
1652
1653                           /* eprime will generally only be NULL if the
1654                              value of the expression, translated
1655                              through the PHI for this predecessor, is
1656                              undefined.  If that is the case, we can't
1657                              make the expression fully redundant,
1658                              because its value is undefined along a
1659                              predecessor path.  We can thus break out
1660                              early because it doesn't matter what the
1661                              rest of the results are.  */
1662                           if (eprime == NULL)
1663                             {
1664                               cant_insert = true;
1665                               break;
1666                             }
1667
1668                           eprime = fully_constant_expression (eprime);
1669                           vprime = get_value_handle (eprime);
1670                           gcc_assert (vprime);
1671                           edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
1672                                                              vprime);
1673                           if (edoubleprime == NULL)
1674                             {
1675                               avail[bprime->index] = eprime;
1676                               all_same = false;
1677                             }
1678                           else
1679                             {
1680                               avail[bprime->index] = edoubleprime;
1681                               by_some = true; 
1682                               if (first_s == NULL)
1683                                 first_s = edoubleprime;
1684                               else if (!operand_equal_p (first_s, edoubleprime,
1685                                                          0))
1686                                 all_same = false;
1687                             }
1688                         }
1689                       /* If we can insert it, it's not the same value
1690                          already existing along every predecessor, and
1691                          it's defined by some predecessor, it is
1692                          partially redundant.  */
1693                       if (!cant_insert && !all_same && by_some)
1694                         {
1695                           if (insert_into_preds_of_block (block, node, avail, 
1696                                                           "prephitmp"))
1697                             new_stuff = true;
1698                         }
1699                       /* If all edges produce the same value and that value is
1700                          an invariant, then the PHI has the same value on all
1701                          edges.  Note this.  */
1702                       else if (!cant_insert && all_same && eprime 
1703                                && is_gimple_min_invariant (eprime)
1704                                && !is_gimple_min_invariant (val))
1705                         {
1706                           value_set_t exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val);
1707                           value_set_node_t node;
1708                           for (node = exprset->head; node; node = node->next)
1709                             {
1710                               if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
1711                                 {                                 
1712                                   vn_add (node->expr, eprime, NULL);
1713                                   pre_stats.constified++;
1714                                 }
1715                             }
1716                         }
1717                       free (avail);
1718                     }
1719                 }
1720             }
1721         }
1722     }
1723   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
1724        son;
1725        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
1726     {
1727       new_stuff |= insert_aux (son);
1728     }
1729
1730   return new_stuff;
1731 }
1732
1733 /* Perform insertion of partially redundant values.  */
1734
1735 static void
1736 insert (void)
1737 {
1738   bool new_stuff = true;
1739   basic_block bb;
1740   int num_iterations = 0;
1741   
1742   FOR_ALL_BB (bb)
1743     NEW_SETS (bb) = bitmap_set_new ();
1744   
1745   while (new_stuff)
1746     {
1747       num_iterations++;
1748       new_stuff = false;
1749       new_stuff = insert_aux (ENTRY_BLOCK_PTR);
1750     }
1751   if (num_iterations > 2 && dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1752     fprintf (dump_file, "insert required %d iterations\n", num_iterations);
1753 }
1754
1755
1756 /* Return true if VAR is an SSA variable with no defining statement in
1757    this procedure, *AND* isn't a live-on-entry parameter.  */
1758
1759 static bool
1760 is_undefined_value (tree expr)
1761 {
1762   return (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
1763           && IS_EMPTY_STMT (SSA_NAME_DEF_STMT (expr))
1764           /* PARM_DECLs and hard registers are always defined.  */
1765           && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (expr)) != PARM_DECL);
1766 }
1767
1768
1769 /* Given an SSA variable VAR and an expression EXPR, compute the value
1770    number for EXPR and create a value handle (VAL) for it.  If VAR and
1771    EXPR are not the same, associate VAL with VAR.  Finally, add VAR to
1772    S1 and its value handle to S2.
1773
1774    VUSES represent the virtual use operands associated with EXPR (if
1775    any). They are used when computing the hash value for EXPR.  */
1776
1777 static inline void
1778 add_to_sets (tree var, tree expr, vuse_optype vuses, bitmap_set_t s1,
1779              bitmap_set_t s2)
1780 {
1781   tree val = vn_lookup_or_add (expr, vuses);
1782
1783   /* VAR and EXPR may be the same when processing statements for which
1784      we are not computing value numbers (e.g., non-assignments, or
1785      statements that make aliased stores).  In those cases, we are
1786      only interested in making VAR available as its own value.  */
1787   if (var != expr)
1788     vn_add (var, val, NULL);
1789
1790   if (s1)
1791     bitmap_insert_into_set (s1, var);
1792   bitmap_value_insert_into_set (s2, var);
1793 }
1794
1795
1796 /* Given a unary or binary expression EXPR, create and return a new
1797    expression with the same structure as EXPR but with its operands
1798    replaced with the value handles of each of the operands of EXPR.
1799    Insert EXPR's operands into the EXP_GEN set for BLOCK.
1800
1801    VUSES represent the virtual use operands associated with EXPR (if
1802    any). They are used when computing the hash value for EXPR.  */
1803
1804 static inline tree
1805 create_value_expr_from (tree expr, basic_block block, vuse_optype vuses)
1806 {
1807   int i;
1808   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1809   tree vexpr;
1810
1811   gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary
1812               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1813               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_reference);
1814
1815   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1816     vexpr = pool_alloc (unary_node_pool);
1817   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_reference)
1818     vexpr = pool_alloc (reference_node_pool);
1819   else
1820     vexpr = pool_alloc (binary_node_pool);
1821
1822   memcpy (vexpr, expr, tree_size (expr));
1823
1824   for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (code); i++)
1825     {
1826       tree op = TREE_OPERAND (expr, i);
1827       if (op != NULL)
1828         {
1829           tree val = vn_lookup_or_add (op, vuses);
1830           if (!is_undefined_value (op))
1831             value_insert_into_set (EXP_GEN (block), op);
1832           if (TREE_CODE (val) == VALUE_HANDLE)
1833             TREE_TYPE (val) = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (vexpr, i));
1834           TREE_OPERAND (vexpr, i) = val;
1835         }
1836     }
1837
1838   return vexpr;
1839 }
1840
1841
1842 /* Compute the AVAIL set for all basic blocks.
1843
1844    This function performs value numbering of the statements in each basic
1845    block.  The AVAIL sets are built from information we glean while doing
1846    this value numbering, since the AVAIL sets contain only one entry per
1847    value.
1848    
1849    AVAIL_IN[BLOCK] = AVAIL_OUT[dom(BLOCK)].
1850    AVAIL_OUT[BLOCK] = AVAIL_IN[BLOCK] U PHI_GEN[BLOCK] U TMP_GEN[BLOCK].  */
1851
1852 static void
1853 compute_avail (void)
1854 {
1855   basic_block block, son;
1856   basic_block *worklist;
1857   size_t sp = 0;
1858   tree param;
1859
1860   /* For arguments with default definitions, we pretend they are
1861      defined in the entry block.  */
1862   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
1863        param;
1864        param = TREE_CHAIN (param))
1865     {
1866       if (default_def (param) != NULL)
1867         {
1868           tree val;
1869           tree def = default_def (param);
1870           val = vn_lookup_or_add (def, NULL);
1871           bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (ENTRY_BLOCK_PTR), def);
1872           bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (ENTRY_BLOCK_PTR), def);
1873         }
1874     }
1875
1876   /* Allocate the worklist.  */
1877   worklist = xmalloc (sizeof (basic_block) * n_basic_blocks);
1878
1879   /* Seed the algorithm by putting the dominator children of the entry
1880      block on the worklist.  */
1881   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, ENTRY_BLOCK_PTR);
1882        son;
1883        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
1884     worklist[sp++] = son;
1885
1886   /* Loop until the worklist is empty.  */
1887   while (sp)
1888     {
1889       block_stmt_iterator bsi;
1890       tree stmt, phi;
1891       basic_block dom;
1892
1893       /* Pick a block from the worklist.  */
1894       block = worklist[--sp];
1895
1896       /* Initially, the set of available values in BLOCK is that of
1897          its immediate dominator.  */
1898       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
1899       if (dom)
1900         bitmap_set_copy (AVAIL_OUT (block), AVAIL_OUT (dom));
1901
1902       /* Generate values for PHI nodes.  */
1903       for (phi = phi_nodes (block); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1904         /* We have no need for virtual phis, as they don't represent
1905            actual computations.  */
1906         if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
1907           add_to_sets (PHI_RESULT (phi), PHI_RESULT (phi), NULL,
1908                        PHI_GEN (block), AVAIL_OUT (block));
1909
1910       /* Now compute value numbers and populate value sets with all
1911          the expressions computed in BLOCK.  */
1912       for (bsi = bsi_start (block); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1913         {
1914           stmt_ann_t ann;
1915           size_t j;
1916
1917           stmt = bsi_stmt (bsi);
1918           ann = stmt_ann (stmt);
1919           get_stmt_operands (stmt);
1920
1921           /* We are only interested in assignments of the form
1922              X_i = EXPR, where EXPR represents an "interesting"
1923              computation, it has no volatile operands and X_i
1924              doesn't flow through an abnormal edge.  */
1925           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
1926               && !ann->has_volatile_ops
1927               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME
1928               && !SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (TREE_OPERAND (stmt, 0)))
1929             {
1930               tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1931               tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1932               vuse_optype vuses = STMT_VUSE_OPS (stmt);
1933
1934               STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (rhs);
1935               if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1936                   || is_gimple_min_invariant (rhs))
1937                 {
1938                   /* Compute a value number for the RHS of the statement
1939                      and add its value to the AVAIL_OUT set for the block.
1940                      Add the LHS to TMP_GEN.  */
1941                   add_to_sets (lhs, rhs, vuses, TMP_GEN (block), 
1942                                AVAIL_OUT (block));
1943                   
1944                   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1945                       && !is_undefined_value (rhs))
1946                     value_insert_into_set (EXP_GEN (block), rhs);
1947                   continue;
1948                 }          
1949               else if (UNARY_CLASS_P (rhs) || BINARY_CLASS_P (rhs)
1950                        || TREE_CODE (rhs) == INDIRECT_REF)
1951                 {
1952                   /* For binary, unary, and reference expressions,
1953                      create a duplicate expression with the operands
1954                      replaced with the value handles of the original
1955                      RHS.  */
1956                   tree newt = create_value_expr_from (rhs, block, vuses);
1957                   add_to_sets (lhs, newt, vuses, TMP_GEN (block),
1958                                AVAIL_OUT (block));
1959                   value_insert_into_set (EXP_GEN (block), newt);
1960                   continue;
1961                 }
1962             }
1963
1964           /* For any other statement that we don't recognize, simply
1965              make the names generated by the statement available in
1966              AVAIL_OUT and TMP_GEN.  */
1967           for (j = 0; j < NUM_DEFS (STMT_DEF_OPS (stmt)); j++)
1968             {
1969               tree def = DEF_OP (STMT_DEF_OPS (stmt), j);
1970               add_to_sets (def, def, NULL, TMP_GEN (block),
1971                             AVAIL_OUT (block));
1972             }
1973
1974           for (j = 0; j < NUM_USES (STMT_USE_OPS (stmt)); j++)
1975             {
1976               tree use = USE_OP (STMT_USE_OPS (stmt), j);
1977               add_to_sets (use, use, NULL, NULL, AVAIL_OUT (block));
1978             }
1979         }
1980
1981       /* Put the dominator children of BLOCK on the worklist of blocks
1982          to compute available sets for.  */
1983       for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
1984            son;
1985            son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
1986         worklist[sp++] = son;
1987     }
1988
1989   free (worklist);
1990 }
1991
1992
1993 /* Eliminate fully redundant computations.  */
1994
1995 static void
1996 eliminate (void)
1997 {
1998   basic_block b;
1999
2000   FOR_EACH_BB (b)
2001     {
2002       block_stmt_iterator i;
2003       
2004       for (i = bsi_start (b); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
2005         {
2006           tree stmt = bsi_stmt (i);
2007
2008           /* Lookup the RHS of the expression, see if we have an
2009              available computation for it.  If so, replace the RHS with
2010              the available computation.  */
2011           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
2012               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME
2013               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt ,1)) != SSA_NAME
2014               && !is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (stmt, 1))
2015               && !stmt_ann (stmt)->has_volatile_ops)
2016             {
2017               tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2018               tree *rhs_p = &TREE_OPERAND (stmt, 1);
2019               tree sprime;
2020
2021               sprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (b),
2022                                            vn_lookup (lhs, NULL));
2023               if (sprime 
2024                   && sprime != lhs
2025                   && (TREE_CODE (*rhs_p) != SSA_NAME
2026                       || may_propagate_copy (*rhs_p, sprime)))
2027                 {
2028                   gcc_assert (sprime != *rhs_p);
2029
2030                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2031                     {
2032                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
2033                       print_generic_expr (dump_file, *rhs_p, 0);
2034                       fprintf (dump_file, " with ");
2035                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
2036                       fprintf (dump_file, " in ");
2037                       print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
2038                     }
2039                   if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME) 
2040                     NECESSARY (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime)) = 1;
2041                   pre_stats.eliminations++;
2042                   propagate_tree_value (rhs_p, sprime);
2043                   modify_stmt (stmt);
2044
2045                   /* If we removed EH side effects from the statement, clean
2046                      its EH information.  */
2047                   if (maybe_clean_eh_stmt (stmt))
2048                     {
2049                       bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
2050                                       bb_for_stmt (stmt)->index);
2051                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2052                         fprintf (dump_file, "  Removed EH side effects.\n");
2053                     }
2054                 }
2055             }
2056         }
2057     }
2058 }
2059
2060 /* Borrow a bit of tree-ssa-dce.c for the moment.
2061    XXX: In 4.1, we should be able to just run a DCE pass after PRE, though
2062    this may be a bit faster, and we may want critical edges kept split.  */
2063
2064 /* If OP's defining statement has not already been determined to be necessary,
2065    mark that statement necessary. and place it on the WORKLIST.  */ 
2066
2067 static inline void
2068 mark_operand_necessary (tree op, VEC(tree_on_heap) **worklist)
2069 {
2070   tree stmt;
2071   int ver;
2072
2073   gcc_assert (op);
2074
2075   ver = SSA_NAME_VERSION (op);
2076
2077   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
2078   gcc_assert (stmt);
2079
2080   if (NECESSARY (stmt)
2081       || IS_EMPTY_STMT (stmt))
2082     return;
2083
2084   NECESSARY (stmt) = 1;
2085   VEC_safe_push (tree_on_heap, *worklist, stmt);
2086 }
2087
2088 /* Because we don't follow exactly the standard PRE algorithm, and decide not
2089    to insert PHI nodes sometimes, and because value numbering of casts isn't
2090    perfect, we sometimes end up inserting dead code.   This simple DCE-like
2091    pass removes any insertions we made that weren't actually used.  */
2092
2093 static void
2094 remove_dead_inserted_code (void)
2095 {
2096   VEC (tree_on_heap) *worklist = NULL;
2097   int i;
2098   tree t;
2099
2100   for (i = 0; VEC_iterate (tree_on_heap, inserted_exprs, i, t); i++)
2101     {
2102       if (NECESSARY (t))
2103         VEC_safe_push (tree_on_heap, worklist, t);
2104     }
2105   while (VEC_length (tree_on_heap, worklist) > 0)
2106     {
2107       t = VEC_pop (tree_on_heap, worklist);
2108       if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2109         {
2110           /* PHI nodes are somewhat special in that each PHI alternative has
2111              data and control dependencies.  All the statements feeding the
2112              PHI node's arguments are always necessary.  In aggressive mode,
2113              we also consider the control dependent edges leading to the
2114              predecessor block associated with each PHI alternative as
2115              necessary.  */
2116           int k;
2117           for (k = 0; k < PHI_NUM_ARGS (t); k++)
2118             {
2119               tree arg = PHI_ARG_DEF (t, k);
2120               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2121                 mark_operand_necessary (arg, &worklist);
2122             }
2123         }
2124       else
2125         {
2126           /* Propagate through the operands.  Examine all the USE, VUSE and
2127              V_MAY_DEF operands in this statement.  Mark all the statements 
2128              which feed this statement's uses as necessary.  */
2129           ssa_op_iter iter;
2130           tree use;
2131
2132           get_stmt_operands (t);
2133
2134           /* The operands of V_MAY_DEF expressions are also needed as they
2135              represent potential definitions that may reach this
2136              statement (V_MAY_DEF operands allow us to follow def-def 
2137              links).  */
2138
2139           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, t, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2140             mark_operand_necessary (use, &worklist);
2141         }
2142     }
2143   for (i = 0; VEC_iterate (tree_on_heap, inserted_exprs, i, t); i++)
2144     {
2145       if (!NECESSARY (t))
2146         {
2147           block_stmt_iterator bsi;
2148           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2149             {
2150               fprintf (dump_file, "Removing unnecessary insertion:");
2151               print_generic_stmt (dump_file, t, 0);
2152             }
2153           if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2154             {
2155               remove_phi_node (t, NULL, bb_for_stmt (t));
2156             }
2157           else
2158             {
2159               bsi = bsi_for_stmt (t);
2160               bsi_remove (&bsi);
2161             }
2162         }
2163     }
2164   VEC_free (tree_on_heap, worklist);
2165 }
2166 /* Initialize data structures used by PRE.  */
2167
2168 static void
2169 init_pre (bool do_fre)
2170 {
2171   basic_block bb;
2172
2173   inserted_exprs = NULL;
2174   vn_init ();
2175   if (!do_fre)
2176     current_loops = loop_optimizer_init (dump_file);
2177   connect_infinite_loops_to_exit ();
2178   memset (&pre_stats, 0, sizeof (pre_stats));
2179
2180   /* If block 0 has more than one predecessor, it means that its PHI
2181      nodes will have arguments coming from block -1.  This creates
2182      problems for several places in PRE that keep local arrays indexed
2183      by block number.  To prevent this, we split the edge coming from
2184      ENTRY_BLOCK_PTR (FIXME, if ENTRY_BLOCK_PTR had an index number
2185      different than -1 we wouldn't have to hack this.  tree-ssa-dce.c
2186      needs a similar change).  */
2187   if (EDGE_COUNT (EDGE_SUCC (ENTRY_BLOCK_PTR, 0)->dest->preds) > 1)
2188     if (!(EDGE_SUCC (ENTRY_BLOCK_PTR, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL))
2189       split_edge (EDGE_SUCC (ENTRY_BLOCK_PTR, 0));
2190
2191   FOR_ALL_BB (bb)
2192     bb->aux = xcalloc (1, sizeof (struct bb_value_sets));
2193
2194   bitmap_obstack_initialize (&grand_bitmap_obstack);
2195   phi_translate_table = htab_create (511, expr_pred_trans_hash,
2196                                      expr_pred_trans_eq, free);
2197   value_set_pool = create_alloc_pool ("Value sets",
2198                                       sizeof (struct value_set), 30);
2199   bitmap_set_pool = create_alloc_pool ("Bitmap sets",
2200                                        sizeof (struct bitmap_set), 30);
2201   value_set_node_pool = create_alloc_pool ("Value set nodes",
2202                                            sizeof (struct value_set_node), 30);
2203   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2204   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2205   binary_node_pool = create_alloc_pool ("Binary tree nodes",
2206                                         tree_code_size (PLUS_EXPR), 30);
2207   unary_node_pool = create_alloc_pool ("Unary tree nodes",
2208                                        tree_code_size (NEGATE_EXPR), 30);
2209   reference_node_pool = create_alloc_pool ("Reference tree nodes",
2210                                            tree_code_size (ARRAY_REF), 30);
2211   FOR_ALL_BB (bb)
2212     {
2213       EXP_GEN (bb) = set_new (true);
2214       PHI_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
2215       TMP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
2216       AVAIL_OUT (bb) = bitmap_set_new ();
2217     }
2218
2219   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
2220 }
2221
2222
2223 /* Deallocate data structures used by PRE.  */
2224
2225 static void
2226 fini_pre (bool do_fre)
2227 {
2228   basic_block bb;
2229   unsigned int i;
2230
2231   VEC_free (tree_on_heap, inserted_exprs);
2232   bitmap_obstack_release (&grand_bitmap_obstack);
2233   free_alloc_pool (value_set_pool);
2234   free_alloc_pool (bitmap_set_pool);
2235   free_alloc_pool (value_set_node_pool);
2236   free_alloc_pool (binary_node_pool);
2237   free_alloc_pool (reference_node_pool);
2238   free_alloc_pool (unary_node_pool);
2239   htab_delete (phi_translate_table);
2240   remove_fake_exit_edges ();
2241
2242   FOR_ALL_BB (bb)
2243     {
2244       free (bb->aux);
2245       bb->aux = NULL;
2246     }
2247
2248   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2249   vn_delete ();
2250
2251   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
2252     {
2253       tree_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
2254       cleanup_tree_cfg ();
2255     }
2256
2257   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
2258
2259   /* Wipe out pointers to VALUE_HANDLEs.  In the not terribly distant
2260      future we will want them to be persistent though.  */
2261   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2262     {
2263       tree name = ssa_name (i);
2264
2265       if (!name)
2266         continue;
2267
2268       if (SSA_NAME_VALUE (name)
2269           && TREE_CODE (SSA_NAME_VALUE (name)) == VALUE_HANDLE)
2270         SSA_NAME_VALUE (name) = NULL;
2271     }
2272   if (!do_fre && current_loops)
2273     {
2274       loop_optimizer_finalize (current_loops, dump_file);
2275       current_loops = NULL;
2276     }
2277 }
2278
2279
2280 /* Main entry point to the SSA-PRE pass.  DO_FRE is true if the caller
2281    only wants to do full redundancy elimination.  */
2282
2283 static void
2284 execute_pre (bool do_fre)
2285 {
2286   init_pre (do_fre);
2287
2288   /* Collect and value number expressions computed in each basic block.  */
2289   compute_avail ();
2290
2291   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2292     {
2293       basic_block bb;
2294
2295       FOR_ALL_BB (bb)
2296         {
2297           print_value_set (dump_file, EXP_GEN (bb), "exp_gen", bb->index);
2298           bitmap_print_value_set (dump_file, TMP_GEN (bb), "tmp_gen", 
2299                                   bb->index);
2300           bitmap_print_value_set (dump_file, AVAIL_OUT (bb), "avail_out", 
2301                                   bb->index);
2302         }
2303     }
2304
2305   /* Insert can get quite slow on an incredibly large number of basic
2306      blocks due to some quadratic behavior.  Until this behavior is
2307      fixed, don't run it when he have an incredibly large number of
2308      bb's.  If we aren't going to run insert, there is no point in
2309      computing ANTIC, either, even though it's plenty fast.  */
2310   if (!do_fre && n_basic_blocks < 4000)
2311     {
2312       compute_antic ();
2313       insert ();
2314     }
2315
2316   /* Remove all the redundant expressions.  */
2317   eliminate ();
2318
2319
2320   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
2321     {
2322       fprintf (dump_file, "Insertions:%d\n", pre_stats.insertions);
2323       fprintf (dump_file, "New PHIs:%d\n", pre_stats.phis);
2324       fprintf (dump_file, "Eliminated:%d\n", pre_stats.eliminations);
2325       fprintf (dump_file, "Constified:%d\n", pre_stats.constified);
2326     }
2327   
2328   bsi_commit_edge_inserts ();
2329   if (!do_fre)
2330     remove_dead_inserted_code ();
2331   fini_pre (do_fre);
2332
2333 }
2334
2335
2336 /* Gate and execute functions for PRE.  */
2337
2338 static void
2339 do_pre (void)
2340 {
2341   execute_pre (false);
2342 }
2343
2344 static bool
2345 gate_pre (void)
2346 {
2347   return flag_tree_pre != 0;
2348 }
2349
2350 struct tree_opt_pass pass_pre =
2351 {
2352   "pre",                                /* name */
2353   gate_pre,                             /* gate */
2354   do_pre,                               /* execute */
2355   NULL,                                 /* sub */
2356   NULL,                                 /* next */
2357   0,                                    /* static_pass_number */
2358   TV_TREE_PRE,                          /* tv_id */
2359   PROP_no_crit_edges | PROP_cfg
2360     | PROP_ssa | PROP_alias,            /* properties_required */
2361   0,                                    /* properties_provided */
2362   0,                                    /* properties_destroyed */
2363   0,                                    /* todo_flags_start */
2364   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa, /* todo_flags_finish */
2365   0                                     /* letter */
2366 };
2367
2368
2369 /* Gate and execute functions for FRE.  */
2370
2371 static void
2372 do_fre (void)
2373 {
2374   execute_pre (true);
2375 }
2376
2377 static bool
2378 gate_fre (void)
2379 {
2380   return flag_tree_fre != 0;
2381 }
2382
2383 struct tree_opt_pass pass_fre =
2384 {
2385   "fre",                                /* name */
2386   gate_fre,                             /* gate */
2387   do_fre,                               /* execute */
2388   NULL,                                 /* sub */
2389   NULL,                                 /* next */
2390   0,                                    /* static_pass_number */
2391   TV_TREE_FRE,                          /* tv_id */
2392   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2393   0,                                    /* properties_provided */
2394   0,                                    /* properties_destroyed */
2395   0,                                    /* todo_flags_start */
2396   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa, /* todo_flags_finish */
2397   0                                     /* letter */
2398 };