gcc80: Handle TZ specific "%+" format in strftime.
[dragonfly.git] / contrib / gcc-8.0 / gcc / postreload.c
1 /* Perform simple optimizations to clean up the result of reload.
2    Copyright (C) 1987-2018 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 "backend.h"
24 #include "target.h"
25 #include "rtl.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "predict.h"
28 #include "df.h"
29 #include "memmodel.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "optabs.h"
32 #include "regs.h"
33 #include "emit-rtl.h"
34 #include "recog.h"
35
36 #include "cfgrtl.h"
37 #include "cfgbuild.h"
38 #include "cfgcleanup.h"
39 #include "reload.h"
40 #include "cselib.h"
41 #include "tree-pass.h"
42 #include "dbgcnt.h"
43
44 static int reload_cse_noop_set_p (rtx);
45 static bool reload_cse_simplify (rtx_insn *, rtx);
46 static void reload_cse_regs_1 (void);
47 static int reload_cse_simplify_set (rtx, rtx_insn *);
48 static int reload_cse_simplify_operands (rtx_insn *, rtx);
49
50 static void reload_combine (void);
51 static void reload_combine_note_use (rtx *, rtx_insn *, int, rtx);
52 static void reload_combine_note_store (rtx, const_rtx, void *);
53
54 static bool reload_cse_move2add (rtx_insn *);
55 static void move2add_note_store (rtx, const_rtx, void *);
56
57 /* Call cse / combine like post-reload optimization phases.
58    FIRST is the first instruction.  */
59
60 static void
61 reload_cse_regs (rtx_insn *first ATTRIBUTE_UNUSED)
62 {
63   bool moves_converted;
64   reload_cse_regs_1 ();
65   reload_combine ();
66   moves_converted = reload_cse_move2add (first);
67   if (flag_expensive_optimizations)
68     {
69       if (moves_converted)
70         reload_combine ();
71       reload_cse_regs_1 ();
72     }
73 }
74
75 /* See whether a single set SET is a noop.  */
76 static int
77 reload_cse_noop_set_p (rtx set)
78 {
79   if (cselib_reg_set_mode (SET_DEST (set)) != GET_MODE (SET_DEST (set)))
80     return 0;
81
82   return rtx_equal_for_cselib_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set));
83 }
84
85 /* Try to simplify INSN.  Return true if the CFG may have changed.  */
86 static bool
87 reload_cse_simplify (rtx_insn *insn, rtx testreg)
88 {
89   rtx body = PATTERN (insn);
90   basic_block insn_bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
91   unsigned insn_bb_succs = EDGE_COUNT (insn_bb->succs);
92
93   /* If NO_FUNCTION_CSE has been set by the target, then we should not try
94      to cse function calls.  */
95   if (NO_FUNCTION_CSE && CALL_P (insn))
96     return false;
97
98   if (GET_CODE (body) == SET)
99     {
100       int count = 0;
101
102       /* Simplify even if we may think it is a no-op.
103          We may think a memory load of a value smaller than WORD_SIZE
104          is redundant because we haven't taken into account possible
105          implicit extension.  reload_cse_simplify_set() will bring
106          this out, so it's safer to simplify before we delete.  */
107       count += reload_cse_simplify_set (body, insn);
108
109       if (!count && reload_cse_noop_set_p (body))
110         {
111           if (check_for_inc_dec (insn))
112             delete_insn_and_edges (insn);
113           /* We're done with this insn.  */
114           goto done;
115         }
116
117       if (count > 0)
118         apply_change_group ();
119       else
120         reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
121     }
122   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
123     {
124       int i;
125       int count = 0;
126       rtx value = NULL_RTX;
127
128       /* Registers mentioned in the clobber list for an asm cannot be reused
129          within the body of the asm.  Invalidate those registers now so that
130          we don't try to substitute values for them.  */
131       if (asm_noperands (body) >= 0)
132         {
133           for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
134             {
135               rtx part = XVECEXP (body, 0, i);
136               if (GET_CODE (part) == CLOBBER && REG_P (XEXP (part, 0)))
137                 cselib_invalidate_rtx (XEXP (part, 0));
138             }
139         }
140
141       /* If every action in a PARALLEL is a noop, we can delete
142          the entire PARALLEL.  */
143       for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
144         {
145           rtx part = XVECEXP (body, 0, i);
146           if (GET_CODE (part) == SET)
147             {
148               if (! reload_cse_noop_set_p (part))
149                 break;
150               if (REG_P (SET_DEST (part))
151                   && REG_FUNCTION_VALUE_P (SET_DEST (part)))
152                 {
153                   if (value)
154                     break;
155                   value = SET_DEST (part);
156                 }
157             }
158           else if (GET_CODE (part) != CLOBBER
159                    && GET_CODE (part) != USE)
160             break;
161         }
162
163       if (i < 0)
164         {
165           if (check_for_inc_dec (insn))
166             delete_insn_and_edges (insn);
167           /* We're done with this insn.  */
168           goto done;
169         }
170
171       /* It's not a no-op, but we can try to simplify it.  */
172       for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
173         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == SET)
174           count += reload_cse_simplify_set (XVECEXP (body, 0, i), insn);
175
176       if (count > 0)
177         apply_change_group ();
178       else
179         reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
180     }
181
182 done:
183   return (EDGE_COUNT (insn_bb->succs) != insn_bb_succs);
184 }
185
186 /* Do a very simple CSE pass over the hard registers.
187
188    This function detects no-op moves where we happened to assign two
189    different pseudo-registers to the same hard register, and then
190    copied one to the other.  Reload will generate a useless
191    instruction copying a register to itself.
192
193    This function also detects cases where we load a value from memory
194    into two different registers, and (if memory is more expensive than
195    registers) changes it to simply copy the first register into the
196    second register.
197
198    Another optimization is performed that scans the operands of each
199    instruction to see whether the value is already available in a
200    hard register.  It then replaces the operand with the hard register
201    if possible, much like an optional reload would.  */
202
203 static void
204 reload_cse_regs_1 (void)
205 {
206   bool cfg_changed = false;
207   basic_block bb;
208   rtx_insn *insn;
209   rtx testreg = gen_rtx_REG (word_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
210
211   cselib_init (CSELIB_RECORD_MEMORY);
212   init_alias_analysis ();
213
214   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
215     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
216       {
217         if (INSN_P (insn))
218           cfg_changed |= reload_cse_simplify (insn, testreg);
219
220         cselib_process_insn (insn);
221       }
222
223   /* Clean up.  */
224   end_alias_analysis ();
225   cselib_finish ();
226   if (cfg_changed)
227     cleanup_cfg (0);
228 }
229
230 /* Try to simplify a single SET instruction.  SET is the set pattern.
231    INSN is the instruction it came from.
232    This function only handles one case: if we set a register to a value
233    which is not a register, we try to find that value in some other register
234    and change the set into a register copy.  */
235
236 static int
237 reload_cse_simplify_set (rtx set, rtx_insn *insn)
238 {
239   int did_change = 0;
240   int dreg;
241   rtx src;
242   reg_class_t dclass;
243   int old_cost;
244   cselib_val *val;
245   struct elt_loc_list *l;
246   enum rtx_code extend_op = UNKNOWN;
247   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
248
249   dreg = true_regnum (SET_DEST (set));
250   if (dreg < 0)
251     return 0;
252
253   src = SET_SRC (set);
254   if (side_effects_p (src) || true_regnum (src) >= 0)
255     return 0;
256
257   dclass = REGNO_REG_CLASS (dreg);
258
259   /* When replacing a memory with a register, we need to honor assumptions
260      that combine made wrt the contents of sign bits.  We'll do this by
261      generating an extend instruction instead of a reg->reg copy.  Thus
262      the destination must be a register that we can widen.  */
263   if (MEM_P (src)
264       && (extend_op = load_extend_op (GET_MODE (src))) != UNKNOWN
265       && !REG_P (SET_DEST (set)))
266     return 0;
267
268   val = cselib_lookup (src, GET_MODE (SET_DEST (set)), 0, VOIDmode);
269   if (! val)
270     return 0;
271
272   /* If memory loads are cheaper than register copies, don't change them.  */
273   if (MEM_P (src))
274     old_cost = memory_move_cost (GET_MODE (src), dclass, true);
275   else if (REG_P (src))
276     old_cost = register_move_cost (GET_MODE (src),
277                                    REGNO_REG_CLASS (REGNO (src)), dclass);
278   else
279     old_cost = set_src_cost (src, GET_MODE (SET_DEST (set)), speed);
280
281   for (l = val->locs; l; l = l->next)
282     {
283       rtx this_rtx = l->loc;
284       int this_cost;
285
286       if (CONSTANT_P (this_rtx) && ! references_value_p (this_rtx, 0))
287         {
288           if (extend_op != UNKNOWN)
289             {
290               wide_int result;
291
292               if (!CONST_SCALAR_INT_P (this_rtx))
293                 continue;
294
295               switch (extend_op)
296                 {
297                 case ZERO_EXTEND:
298                   result = wide_int::from (rtx_mode_t (this_rtx,
299                                                        GET_MODE (src)),
300                                            BITS_PER_WORD, UNSIGNED);
301                   break;
302                 case SIGN_EXTEND:
303                   result = wide_int::from (rtx_mode_t (this_rtx,
304                                                        GET_MODE (src)),
305                                            BITS_PER_WORD, SIGNED);
306                   break;
307                 default:
308                   gcc_unreachable ();
309                 }
310               this_rtx = immed_wide_int_const (result, word_mode);
311             }
312
313           this_cost = set_src_cost (this_rtx, GET_MODE (SET_DEST (set)), speed);
314         }
315       else if (REG_P (this_rtx))
316         {
317           if (extend_op != UNKNOWN)
318             {
319               this_rtx = gen_rtx_fmt_e (extend_op, word_mode, this_rtx);
320               this_cost = set_src_cost (this_rtx, word_mode, speed);
321             }
322           else
323             this_cost = register_move_cost (GET_MODE (this_rtx),
324                                             REGNO_REG_CLASS (REGNO (this_rtx)),
325                                             dclass);
326         }
327       else
328         continue;
329
330       /* If equal costs, prefer registers over anything else.  That
331          tends to lead to smaller instructions on some machines.  */
332       if (this_cost < old_cost
333           || (this_cost == old_cost
334               && REG_P (this_rtx)
335               && !REG_P (SET_SRC (set))))
336         {
337           if (extend_op != UNKNOWN
338               && REG_CAN_CHANGE_MODE_P (REGNO (SET_DEST (set)),
339                                         GET_MODE (SET_DEST (set)), word_mode))
340             {
341               rtx wide_dest = gen_rtx_REG (word_mode, REGNO (SET_DEST (set)));
342               ORIGINAL_REGNO (wide_dest) = ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set));
343               validate_change (insn, &SET_DEST (set), wide_dest, 1);
344             }
345
346           validate_unshare_change (insn, &SET_SRC (set), this_rtx, 1);
347           old_cost = this_cost, did_change = 1;
348         }
349     }
350
351   return did_change;
352 }
353
354 /* Try to replace operands in INSN with equivalent values that are already
355    in registers.  This can be viewed as optional reloading.
356
357    For each non-register operand in the insn, see if any hard regs are
358    known to be equivalent to that operand.  Record the alternatives which
359    can accept these hard registers.  Among all alternatives, select the
360    ones which are better or equal to the one currently matching, where
361    "better" is in terms of '?' and '!' constraints.  Among the remaining
362    alternatives, select the one which replaces most operands with
363    hard registers.  */
364
365 static int
366 reload_cse_simplify_operands (rtx_insn *insn, rtx testreg)
367 {
368   int i, j;
369
370   /* For each operand, all registers that are equivalent to it.  */
371   HARD_REG_SET equiv_regs[MAX_RECOG_OPERANDS];
372
373   const char *constraints[MAX_RECOG_OPERANDS];
374
375   /* Vector recording how bad an alternative is.  */
376   int *alternative_reject;
377   /* Vector recording how many registers can be introduced by choosing
378      this alternative.  */
379   int *alternative_nregs;
380   /* Array of vectors recording, for each operand and each alternative,
381      which hard register to substitute, or -1 if the operand should be
382      left as it is.  */
383   int *op_alt_regno[MAX_RECOG_OPERANDS];
384   /* Array of alternatives, sorted in order of decreasing desirability.  */
385   int *alternative_order;
386
387   extract_constrain_insn (insn);
388
389   if (recog_data.n_alternatives == 0 || recog_data.n_operands == 0)
390     return 0;
391
392   alternative_reject = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
393   alternative_nregs = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
394   alternative_order = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
395   memset (alternative_reject, 0, recog_data.n_alternatives * sizeof (int));
396   memset (alternative_nregs, 0, recog_data.n_alternatives * sizeof (int));
397
398   /* For each operand, find out which regs are equivalent.  */
399   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
400     {
401       cselib_val *v;
402       struct elt_loc_list *l;
403       rtx op;
404
405       CLEAR_HARD_REG_SET (equiv_regs[i]);
406
407       /* cselib blows up on CODE_LABELs.  Trying to fix that doesn't seem
408          right, so avoid the problem here.  Similarly NOTE_INSN_DELETED_LABEL.
409          Likewise if we have a constant and the insn pattern doesn't tell us
410          the mode we need.  */
411       if (LABEL_P (recog_data.operand[i])
412           || (NOTE_P (recog_data.operand[i])
413               && NOTE_KIND (recog_data.operand[i]) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL)
414           || (CONSTANT_P (recog_data.operand[i])
415               && recog_data.operand_mode[i] == VOIDmode))
416         continue;
417
418       op = recog_data.operand[i];
419       if (MEM_P (op) && load_extend_op (GET_MODE (op)) != UNKNOWN)
420         {
421           rtx set = single_set (insn);
422
423           /* We might have multiple sets, some of which do implicit
424              extension.  Punt on this for now.  */
425           if (! set)
426             continue;
427           /* If the destination is also a MEM or a STRICT_LOW_PART, no
428              extension applies.
429              Also, if there is an explicit extension, we don't have to
430              worry about an implicit one.  */
431           else if (MEM_P (SET_DEST (set))
432                    || GET_CODE (SET_DEST (set)) == STRICT_LOW_PART
433                    || GET_CODE (SET_SRC (set)) == ZERO_EXTEND
434                    || GET_CODE (SET_SRC (set)) == SIGN_EXTEND)
435             ; /* Continue ordinary processing.  */
436           /* If the register cannot change mode to word_mode, it follows that
437              it cannot have been used in word_mode.  */
438           else if (REG_P (SET_DEST (set))
439                    && !REG_CAN_CHANGE_MODE_P (REGNO (SET_DEST (set)),
440                                               GET_MODE (SET_DEST (set)),
441                                               word_mode))
442             ; /* Continue ordinary processing.  */
443           /* If this is a straight load, make the extension explicit.  */
444           else if (REG_P (SET_DEST (set))
445                    && recog_data.n_operands == 2
446                    && SET_SRC (set) == op
447                    && SET_DEST (set) == recog_data.operand[1-i])
448             {
449               validate_change (insn, recog_data.operand_loc[i],
450                                gen_rtx_fmt_e (load_extend_op (GET_MODE (op)),
451                                               word_mode, op),
452                                1);
453               validate_change (insn, recog_data.operand_loc[1-i],
454                                gen_rtx_REG (word_mode, REGNO (SET_DEST (set))),
455                                1);
456               if (! apply_change_group ())
457                 return 0;
458               return reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
459             }
460           else
461             /* ??? There might be arithmetic operations with memory that are
462                safe to optimize, but is it worth the trouble?  */
463             continue;
464         }
465
466       if (side_effects_p (op))
467         continue;
468       v = cselib_lookup (op, recog_data.operand_mode[i], 0, VOIDmode);
469       if (! v)
470         continue;
471
472       for (l = v->locs; l; l = l->next)
473         if (REG_P (l->loc))
474           SET_HARD_REG_BIT (equiv_regs[i], REGNO (l->loc));
475     }
476
477   alternative_mask preferred = get_preferred_alternatives (insn);
478   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
479     {
480       machine_mode mode;
481       int regno;
482       const char *p;
483
484       op_alt_regno[i] = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
485       for (j = 0; j < recog_data.n_alternatives; j++)
486         op_alt_regno[i][j] = -1;
487
488       p = constraints[i] = recog_data.constraints[i];
489       mode = recog_data.operand_mode[i];
490
491       /* Add the reject values for each alternative given by the constraints
492          for this operand.  */
493       j = 0;
494       while (*p != '\0')
495         {
496           char c = *p++;
497           if (c == ',')
498             j++;
499           else if (c == '?')
500             alternative_reject[j] += 3;
501           else if (c == '!')
502             alternative_reject[j] += 300;
503         }
504
505       /* We won't change operands which are already registers.  We
506          also don't want to modify output operands.  */
507       regno = true_regnum (recog_data.operand[i]);
508       if (regno >= 0
509           || constraints[i][0] == '='
510           || constraints[i][0] == '+')
511         continue;
512
513       for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
514         {
515           enum reg_class rclass = NO_REGS;
516
517           if (! TEST_HARD_REG_BIT (equiv_regs[i], regno))
518             continue;
519
520           set_mode_and_regno (testreg, mode, regno);
521
522           /* We found a register equal to this operand.  Now look for all
523              alternatives that can accept this register and have not been
524              assigned a register they can use yet.  */
525           j = 0;
526           p = constraints[i];
527           for (;;)
528             {
529               char c = *p;
530
531               switch (c)
532                 {
533                 case 'g':
534                   rclass = reg_class_subunion[rclass][GENERAL_REGS];
535                   break;
536
537                 default:
538                   rclass
539                     = (reg_class_subunion
540                        [rclass]
541                        [reg_class_for_constraint (lookup_constraint (p))]);
542                   break;
543
544                 case ',': case '\0':
545                   /* See if REGNO fits this alternative, and set it up as the
546                      replacement register if we don't have one for this
547                      alternative yet and the operand being replaced is not
548                      a cheap CONST_INT.  */
549                   if (op_alt_regno[i][j] == -1
550                       && TEST_BIT (preferred, j)
551                       && reg_fits_class_p (testreg, rclass, 0, mode)
552                       && (!CONST_INT_P (recog_data.operand[i])
553                           || (set_src_cost (recog_data.operand[i], mode,
554                                             optimize_bb_for_speed_p
555                                              (BLOCK_FOR_INSN (insn)))
556                               > set_src_cost (testreg, mode,
557                                               optimize_bb_for_speed_p
558                                                (BLOCK_FOR_INSN (insn))))))
559                     {
560                       alternative_nregs[j]++;
561                       op_alt_regno[i][j] = regno;
562                     }
563                   j++;
564                   rclass = NO_REGS;
565                   break;
566                 }
567               p += CONSTRAINT_LEN (c, p);
568
569               if (c == '\0')
570                 break;
571             }
572         }
573     }
574
575   /* Record all alternatives which are better or equal to the currently
576      matching one in the alternative_order array.  */
577   for (i = j = 0; i < recog_data.n_alternatives; i++)
578     if (alternative_reject[i] <= alternative_reject[which_alternative])
579       alternative_order[j++] = i;
580   recog_data.n_alternatives = j;
581
582   /* Sort it.  Given a small number of alternatives, a dumb algorithm
583      won't hurt too much.  */
584   for (i = 0; i < recog_data.n_alternatives - 1; i++)
585     {
586       int best = i;
587       int best_reject = alternative_reject[alternative_order[i]];
588       int best_nregs = alternative_nregs[alternative_order[i]];
589
590       for (j = i + 1; j < recog_data.n_alternatives; j++)
591         {
592           int this_reject = alternative_reject[alternative_order[j]];
593           int this_nregs = alternative_nregs[alternative_order[j]];
594
595           if (this_reject < best_reject
596               || (this_reject == best_reject && this_nregs > best_nregs))
597             {
598               best = j;
599               best_reject = this_reject;
600               best_nregs = this_nregs;
601             }
602         }
603
604       std::swap (alternative_order[best], alternative_order[i]);
605     }
606
607   /* Substitute the operands as determined by op_alt_regno for the best
608      alternative.  */
609   j = alternative_order[0];
610
611   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
612     {
613       machine_mode mode = recog_data.operand_mode[i];
614       if (op_alt_regno[i][j] == -1)
615         continue;
616
617       validate_change (insn, recog_data.operand_loc[i],
618                        gen_rtx_REG (mode, op_alt_regno[i][j]), 1);
619     }
620
621   for (i = recog_data.n_dups - 1; i >= 0; i--)
622     {
623       int op = recog_data.dup_num[i];
624       machine_mode mode = recog_data.operand_mode[op];
625
626       if (op_alt_regno[op][j] == -1)
627         continue;
628
629       validate_change (insn, recog_data.dup_loc[i],
630                        gen_rtx_REG (mode, op_alt_regno[op][j]), 1);
631     }
632
633   return apply_change_group ();
634 }
635 \f
636 /* If reload couldn't use reg+reg+offset addressing, try to use reg+reg
637    addressing now.
638    This code might also be useful when reload gave up on reg+reg addressing
639    because of clashes between the return register and INDEX_REG_CLASS.  */
640
641 /* The maximum number of uses of a register we can keep track of to
642    replace them with reg+reg addressing.  */
643 #define RELOAD_COMBINE_MAX_USES 16
644
645 /* Describes a recorded use of a register.  */
646 struct reg_use
647 {
648   /* The insn where a register has been used.  */
649   rtx_insn *insn;
650   /* Points to the memory reference enclosing the use, if any, NULL_RTX
651      otherwise.  */
652   rtx containing_mem;
653   /* Location of the register within INSN.  */
654   rtx *usep;
655   /* The reverse uid of the insn.  */
656   int ruid;
657 };
658
659 /* If the register is used in some unknown fashion, USE_INDEX is negative.
660    If it is dead, USE_INDEX is RELOAD_COMBINE_MAX_USES, and STORE_RUID
661    indicates where it is first set or clobbered.
662    Otherwise, USE_INDEX is the index of the last encountered use of the
663    register (which is first among these we have seen since we scan backwards).
664    USE_RUID indicates the first encountered, i.e. last, of these uses.
665    If ALL_OFFSETS_MATCH is true, all encountered uses were inside a PLUS
666    with a constant offset; OFFSET contains this constant in that case.
667    STORE_RUID is always meaningful if we only want to use a value in a
668    register in a different place: it denotes the next insn in the insn
669    stream (i.e. the last encountered) that sets or clobbers the register.
670    REAL_STORE_RUID is similar, but clobbers are ignored when updating it.  */
671 static struct
672   {
673     struct reg_use reg_use[RELOAD_COMBINE_MAX_USES];
674     rtx offset;
675     int use_index;
676     int store_ruid;
677     int real_store_ruid;
678     int use_ruid;
679     bool all_offsets_match;
680   } reg_state[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
681
682 /* Reverse linear uid.  This is increased in reload_combine while scanning
683    the instructions from last to first.  It is used to set last_label_ruid
684    and the store_ruid / use_ruid fields in reg_state.  */
685 static int reload_combine_ruid;
686
687 /* The RUID of the last label we encountered in reload_combine.  */
688 static int last_label_ruid;
689
690 /* The RUID of the last jump we encountered in reload_combine.  */
691 static int last_jump_ruid;
692
693 /* The register numbers of the first and last index register.  A value of
694    -1 in LAST_INDEX_REG indicates that we've previously computed these
695    values and found no suitable index registers.  */
696 static int first_index_reg = -1;
697 static int last_index_reg;
698
699 #define LABEL_LIVE(LABEL) \
700   (label_live[CODE_LABEL_NUMBER (LABEL) - min_labelno])
701
702 /* Subroutine of reload_combine_split_ruids, called to fix up a single
703    ruid pointed to by *PRUID if it is higher than SPLIT_RUID.  */
704
705 static inline void
706 reload_combine_split_one_ruid (int *pruid, int split_ruid)
707 {
708   if (*pruid > split_ruid)
709     (*pruid)++;
710 }
711
712 /* Called when we insert a new insn in a position we've already passed in
713    the scan.  Examine all our state, increasing all ruids that are higher
714    than SPLIT_RUID by one in order to make room for a new insn.  */
715
716 static void
717 reload_combine_split_ruids (int split_ruid)
718 {
719   unsigned i;
720
721   reload_combine_split_one_ruid (&reload_combine_ruid, split_ruid);
722   reload_combine_split_one_ruid (&last_label_ruid, split_ruid);
723   reload_combine_split_one_ruid (&last_jump_ruid, split_ruid);
724
725   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
726     {
727       int j, idx = reg_state[i].use_index;
728       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].use_ruid, split_ruid);
729       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].store_ruid, split_ruid);
730       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].real_store_ruid,
731                                      split_ruid);
732       if (idx < 0)
733         continue;
734       for (j = idx; j < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; j++)
735         {
736           reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].reg_use[j].ruid,
737                                          split_ruid);
738         }
739     }
740 }
741
742 /* Called when we are about to rescan a previously encountered insn with
743    reload_combine_note_use after modifying some part of it.  This clears all
744    information about uses in that particular insn.  */
745
746 static void
747 reload_combine_purge_insn_uses (rtx_insn *insn)
748 {
749   unsigned i;
750
751   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
752     {
753       int j, k, idx = reg_state[i].use_index;
754       if (idx < 0)
755         continue;
756       j = k = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
757       while (j-- > idx)
758         {
759           if (reg_state[i].reg_use[j].insn != insn)
760             {
761               k--;
762               if (k != j)
763                 reg_state[i].reg_use[k] = reg_state[i].reg_use[j];
764             }
765         }
766       reg_state[i].use_index = k;
767     }
768 }
769
770 /* Called when we need to forget about all uses of REGNO after an insn
771    which is identified by RUID.  */
772
773 static void
774 reload_combine_purge_reg_uses_after_ruid (unsigned regno, int ruid)
775 {
776   int j, k, idx = reg_state[regno].use_index;
777   if (idx < 0)
778     return;
779   j = k = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
780   while (j-- > idx)
781     {
782       if (reg_state[regno].reg_use[j].ruid >= ruid)
783         {
784           k--;
785           if (k != j)
786             reg_state[regno].reg_use[k] = reg_state[regno].reg_use[j];
787         }
788     }
789   reg_state[regno].use_index = k;
790 }
791
792 /* Find the use of REGNO with the ruid that is highest among those
793    lower than RUID_LIMIT, and return it if it is the only use of this
794    reg in the insn.  Return NULL otherwise.  */
795
796 static struct reg_use *
797 reload_combine_closest_single_use (unsigned regno, int ruid_limit)
798 {
799   int i, best_ruid = 0;
800   int use_idx = reg_state[regno].use_index;
801   struct reg_use *retval;
802
803   if (use_idx < 0)
804     return NULL;
805   retval = NULL;
806   for (i = use_idx; i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
807     {
808       struct reg_use *use = reg_state[regno].reg_use + i; 
809       int this_ruid = use->ruid;
810       if (this_ruid >= ruid_limit)
811         continue;
812       if (this_ruid > best_ruid)
813         {
814           best_ruid = this_ruid;
815           retval = use;
816         }
817       else if (this_ruid == best_ruid)
818         retval = NULL;
819     }
820   if (last_label_ruid >= best_ruid)
821     return NULL;
822   return retval;
823 }
824
825 /* After we've moved an add insn, fix up any debug insns that occur
826    between the old location of the add and the new location.  REG is
827    the destination register of the add insn; REPLACEMENT is the
828    SET_SRC of the add.  FROM and TO specify the range in which we
829    should make this change on debug insns.  */
830
831 static void
832 fixup_debug_insns (rtx reg, rtx replacement, rtx_insn *from, rtx_insn *to)
833 {
834   rtx_insn *insn;
835   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
836     {
837       rtx t;
838
839       if (!DEBUG_BIND_INSN_P (insn))
840         continue;
841       
842       t = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
843       t = simplify_replace_rtx (t, reg, replacement);
844       validate_change (insn, &INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn), t, 0);
845     }
846 }
847
848 /* Subroutine of reload_combine_recognize_const_pattern.  Try to replace REG
849    with SRC in the insn described by USE, taking costs into account.  Return
850    true if we made the replacement.  */
851
852 static bool
853 try_replace_in_use (struct reg_use *use, rtx reg, rtx src)
854 {
855   rtx_insn *use_insn = use->insn;
856   rtx mem = use->containing_mem;
857   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (use_insn));
858
859   if (mem != NULL_RTX)
860     {
861       addr_space_t as = MEM_ADDR_SPACE (mem);
862       rtx oldaddr = XEXP (mem, 0);
863       rtx newaddr = NULL_RTX;
864       int old_cost = address_cost (oldaddr, GET_MODE (mem), as, speed);
865       int new_cost;
866
867       newaddr = simplify_replace_rtx (oldaddr, reg, src);
868       if (memory_address_addr_space_p (GET_MODE (mem), newaddr, as))
869         {
870           XEXP (mem, 0) = newaddr;
871           new_cost = address_cost (newaddr, GET_MODE (mem), as, speed);
872           XEXP (mem, 0) = oldaddr;
873           if (new_cost <= old_cost
874               && validate_change (use_insn,
875                                   &XEXP (mem, 0), newaddr, 0))
876             return true;
877         }
878     }
879   else
880     {
881       rtx new_set = single_set (use_insn);
882       if (new_set
883           && REG_P (SET_DEST (new_set))
884           && GET_CODE (SET_SRC (new_set)) == PLUS
885           && REG_P (XEXP (SET_SRC (new_set), 0))
886           && CONSTANT_P (XEXP (SET_SRC (new_set), 1)))
887         {
888           rtx new_src;
889           machine_mode mode = GET_MODE (SET_DEST (new_set));
890           int old_cost = set_src_cost (SET_SRC (new_set), mode, speed);
891
892           gcc_assert (rtx_equal_p (XEXP (SET_SRC (new_set), 0), reg));
893           new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (new_set), reg, src);
894
895           if (set_src_cost (new_src, mode, speed) <= old_cost
896               && validate_change (use_insn, &SET_SRC (new_set),
897                                   new_src, 0))
898             return true;
899         }
900     }
901   return false;
902 }
903
904 /* Called by reload_combine when scanning INSN.  This function tries to detect
905    patterns where a constant is added to a register, and the result is used
906    in an address.
907    Return true if no further processing is needed on INSN; false if it wasn't
908    recognized and should be handled normally.  */
909
910 static bool
911 reload_combine_recognize_const_pattern (rtx_insn *insn)
912 {
913   int from_ruid = reload_combine_ruid;
914   rtx set, pat, reg, src, addreg;
915   unsigned int regno;
916   struct reg_use *use;
917   bool must_move_add;
918   rtx_insn *add_moved_after_insn = NULL;
919   int add_moved_after_ruid = 0;
920   int clobbered_regno = -1;
921
922   set = single_set (insn);
923   if (set == NULL_RTX)
924     return false;
925
926   reg = SET_DEST (set);
927   src = SET_SRC (set);
928   if (!REG_P (reg)
929       || REG_NREGS (reg) != 1
930       || GET_MODE (reg) != Pmode
931       || reg == stack_pointer_rtx)
932     return false;
933
934   regno = REGNO (reg);
935
936   /* We look for a REG1 = REG2 + CONSTANT insn, followed by either
937      uses of REG1 inside an address, or inside another add insn.  If
938      possible and profitable, merge the addition into subsequent
939      uses.  */
940   if (GET_CODE (src) != PLUS
941       || !REG_P (XEXP (src, 0))
942       || !CONSTANT_P (XEXP (src, 1)))
943     return false;
944
945   addreg = XEXP (src, 0);
946   must_move_add = rtx_equal_p (reg, addreg);
947
948   pat = PATTERN (insn);
949   if (must_move_add && set != pat)
950     {
951       /* We have to be careful when moving the add; apart from the
952          single_set there may also be clobbers.  Recognize one special
953          case, that of one clobber alongside the set (likely a clobber
954          of the CC register).  */
955       gcc_assert (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL);
956       if (XVECLEN (pat, 0) != 2 || XVECEXP (pat, 0, 0) != set
957           || GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, 1)) != CLOBBER
958           || !REG_P (XEXP (XVECEXP (pat, 0, 1), 0)))
959         return false;
960       clobbered_regno = REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, 1), 0));
961     }
962
963   do
964     {
965       use = reload_combine_closest_single_use (regno, from_ruid);
966
967       if (use)
968         /* Start the search for the next use from here.  */
969         from_ruid = use->ruid;
970
971       if (use && GET_MODE (*use->usep) == Pmode)
972         {
973           bool delete_add = false;
974           rtx_insn *use_insn = use->insn;
975           int use_ruid = use->ruid;
976
977           /* Avoid moving the add insn past a jump.  */
978           if (must_move_add && use_ruid <= last_jump_ruid)
979             break;
980
981           /* If the add clobbers another hard reg in parallel, don't move
982              it past a real set of this hard reg.  */
983           if (must_move_add && clobbered_regno >= 0
984               && reg_state[clobbered_regno].real_store_ruid >= use_ruid)
985             break;
986
987           /* Do not separate cc0 setter and cc0 user on HAVE_cc0 targets.  */
988           if (HAVE_cc0 && must_move_add && sets_cc0_p (PATTERN (use_insn)))
989             break;
990
991           gcc_assert (reg_state[regno].store_ruid <= use_ruid);
992           /* Avoid moving a use of ADDREG past a point where it is stored.  */
993           if (reg_state[REGNO (addreg)].store_ruid > use_ruid)
994             break;
995
996           /* We also must not move the addition past an insn that sets
997              the same register, unless we can combine two add insns.  */
998           if (must_move_add && reg_state[regno].store_ruid == use_ruid)
999             {
1000               if (use->containing_mem == NULL_RTX)
1001                 delete_add = true;
1002               else
1003                 break;
1004             }
1005
1006           if (try_replace_in_use (use, reg, src))
1007             {
1008               reload_combine_purge_insn_uses (use_insn);
1009               reload_combine_note_use (&PATTERN (use_insn), use_insn,
1010                                        use_ruid, NULL_RTX);
1011
1012               if (delete_add)
1013                 {
1014                   fixup_debug_insns (reg, src, insn, use_insn);
1015                   delete_insn (insn);
1016                   return true;
1017                 }
1018               if (must_move_add)
1019                 {
1020                   add_moved_after_insn = use_insn;
1021                   add_moved_after_ruid = use_ruid;
1022                 }
1023               continue;
1024             }
1025         }
1026       /* If we get here, we couldn't handle this use.  */
1027       if (must_move_add)
1028         break;
1029     }
1030   while (use);
1031
1032   if (!must_move_add || add_moved_after_insn == NULL_RTX)
1033     /* Process the add normally.  */
1034     return false;
1035
1036   fixup_debug_insns (reg, src, insn, add_moved_after_insn);
1037
1038   reorder_insns (insn, insn, add_moved_after_insn);
1039   reload_combine_purge_reg_uses_after_ruid (regno, add_moved_after_ruid);
1040   reload_combine_split_ruids (add_moved_after_ruid - 1);
1041   reload_combine_note_use (&PATTERN (insn), insn,
1042                            add_moved_after_ruid, NULL_RTX);
1043   reg_state[regno].store_ruid = add_moved_after_ruid;
1044
1045   return true;
1046 }
1047
1048 /* Called by reload_combine when scanning INSN.  Try to detect a pattern we
1049    can handle and improve.  Return true if no further processing is needed on
1050    INSN; false if it wasn't recognized and should be handled normally.  */
1051
1052 static bool
1053 reload_combine_recognize_pattern (rtx_insn *insn)
1054 {
1055   rtx set, reg, src;
1056
1057   set = single_set (insn);
1058   if (set == NULL_RTX)
1059     return false;
1060
1061   reg = SET_DEST (set);
1062   src = SET_SRC (set);
1063   if (!REG_P (reg) || REG_NREGS (reg) != 1)
1064     return false;
1065
1066   unsigned int regno = REGNO (reg);
1067   machine_mode mode = GET_MODE (reg);
1068
1069   if (reg_state[regno].use_index < 0
1070       || reg_state[regno].use_index >= RELOAD_COMBINE_MAX_USES)
1071     return false;
1072
1073   for (int i = reg_state[regno].use_index;
1074        i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
1075     {
1076       struct reg_use *use = reg_state[regno].reg_use + i;
1077       if (GET_MODE (*use->usep) != mode)
1078         return false;
1079     }
1080
1081   /* Look for (set (REGX) (CONST_INT))
1082      (set (REGX) (PLUS (REGX) (REGY)))
1083      ...
1084      ... (MEM (REGX)) ...
1085      and convert it to
1086      (set (REGZ) (CONST_INT))
1087      ...
1088      ... (MEM (PLUS (REGZ) (REGY)))... .
1089
1090      First, check that we have (set (REGX) (PLUS (REGX) (REGY)))
1091      and that we know all uses of REGX before it dies.
1092      Also, explicitly check that REGX != REGY; our life information
1093      does not yet show whether REGY changes in this insn.  */
1094
1095   if (GET_CODE (src) == PLUS
1096       && reg_state[regno].all_offsets_match
1097       && last_index_reg != -1
1098       && REG_P (XEXP (src, 1))
1099       && rtx_equal_p (XEXP (src, 0), reg)
1100       && !rtx_equal_p (XEXP (src, 1), reg)
1101       && last_label_ruid < reg_state[regno].use_ruid)
1102     {
1103       rtx base = XEXP (src, 1);
1104       rtx_insn *prev = prev_nonnote_nondebug_insn (insn);
1105       rtx prev_set = prev ? single_set (prev) : NULL_RTX;
1106       rtx index_reg = NULL_RTX;
1107       rtx reg_sum = NULL_RTX;
1108       int i;
1109
1110       /* Now we need to set INDEX_REG to an index register (denoted as
1111          REGZ in the illustration above) and REG_SUM to the expression
1112          register+register that we want to use to substitute uses of REG
1113          (typically in MEMs) with.  First check REG and BASE for being
1114          index registers; we can use them even if they are not dead.  */
1115       if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], regno)
1116           || TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS],
1117                                 REGNO (base)))
1118         {
1119           index_reg = reg;
1120           reg_sum = src;
1121         }
1122       else
1123         {
1124           /* Otherwise, look for a free index register.  Since we have
1125              checked above that neither REG nor BASE are index registers,
1126              if we find anything at all, it will be different from these
1127              two registers.  */
1128           for (i = first_index_reg; i <= last_index_reg; i++)
1129             {
1130               if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], i)
1131                   && reg_state[i].use_index == RELOAD_COMBINE_MAX_USES
1132                   && reg_state[i].store_ruid <= reg_state[regno].use_ruid
1133                   && (call_used_regs[i] || df_regs_ever_live_p (i))
1134                   && (!frame_pointer_needed || i != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
1135                   && !fixed_regs[i] && !global_regs[i]
1136                   && hard_regno_nregs (i, GET_MODE (reg)) == 1
1137                   && targetm.hard_regno_scratch_ok (i))
1138                 {
1139                   index_reg = gen_rtx_REG (GET_MODE (reg), i);
1140                   reg_sum = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), index_reg, base);
1141                   break;
1142                 }
1143             }
1144         }
1145
1146       /* Check that PREV_SET is indeed (set (REGX) (CONST_INT)) and that
1147          (REGY), i.e. BASE, is not clobbered before the last use we'll
1148          create.  */
1149       if (reg_sum
1150           && prev_set
1151           && CONST_INT_P (SET_SRC (prev_set))
1152           && rtx_equal_p (SET_DEST (prev_set), reg)
1153           && (reg_state[REGNO (base)].store_ruid
1154               <= reg_state[regno].use_ruid))
1155         {
1156           /* Change destination register and, if necessary, the constant
1157              value in PREV, the constant loading instruction.  */
1158           validate_change (prev, &SET_DEST (prev_set), index_reg, 1);
1159           if (reg_state[regno].offset != const0_rtx)
1160             {
1161               HOST_WIDE_INT c
1162                 = trunc_int_for_mode (UINTVAL (SET_SRC (prev_set))
1163                                       + UINTVAL (reg_state[regno].offset),
1164                                       GET_MODE (index_reg));
1165               validate_change (prev, &SET_SRC (prev_set), GEN_INT (c), 1);
1166             }
1167
1168           /* Now for every use of REG that we have recorded, replace REG
1169              with REG_SUM.  */
1170           for (i = reg_state[regno].use_index;
1171                i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
1172             validate_unshare_change (reg_state[regno].reg_use[i].insn,
1173                                      reg_state[regno].reg_use[i].usep,
1174                                      /* Each change must have its own
1175                                         replacement.  */
1176                                      reg_sum, 1);
1177
1178           if (apply_change_group ())
1179             {
1180               struct reg_use *lowest_ruid = NULL;
1181
1182               /* For every new use of REG_SUM, we have to record the use
1183                  of BASE therein, i.e. operand 1.  */
1184               for (i = reg_state[regno].use_index;
1185                    i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
1186                 {
1187                   struct reg_use *use = reg_state[regno].reg_use + i;
1188                   reload_combine_note_use (&XEXP (*use->usep, 1), use->insn,
1189                                            use->ruid, use->containing_mem);
1190                   if (lowest_ruid == NULL || use->ruid < lowest_ruid->ruid)
1191                     lowest_ruid = use;
1192                 }
1193
1194               fixup_debug_insns (reg, reg_sum, insn, lowest_ruid->insn);
1195
1196               /* Delete the reg-reg addition.  */
1197               delete_insn (insn);
1198
1199               if (reg_state[regno].offset != const0_rtx
1200                   /* Previous REG_EQUIV / REG_EQUAL notes for PREV
1201                      are now invalid.  */
1202                   && remove_reg_equal_equiv_notes (prev))
1203                 df_notes_rescan (prev);
1204
1205               reg_state[regno].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1206               return true;
1207             }
1208         }
1209     }
1210   return false;
1211 }
1212
1213 static void
1214 reload_combine (void)
1215 {
1216   rtx_insn *insn, *prev;
1217   basic_block bb;
1218   unsigned int r;
1219   int min_labelno, n_labels;
1220   HARD_REG_SET ever_live_at_start, *label_live;
1221
1222   /* To avoid wasting too much time later searching for an index register,
1223      determine the minimum and maximum index register numbers.  */
1224   if (INDEX_REG_CLASS == NO_REGS)
1225     last_index_reg = -1;
1226   else if (first_index_reg == -1 && last_index_reg == 0)
1227     {
1228       for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1229         if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], r))
1230           {
1231             if (first_index_reg == -1)
1232               first_index_reg = r;
1233
1234             last_index_reg = r;
1235           }
1236
1237       /* If no index register is available, we can quit now.  Set LAST_INDEX_REG
1238          to -1 so we'll know to quit early the next time we get here.  */
1239       if (first_index_reg == -1)
1240         {
1241           last_index_reg = -1;
1242           return;
1243         }
1244     }
1245
1246   /* Set up LABEL_LIVE and EVER_LIVE_AT_START.  The register lifetime
1247      information is a bit fuzzy immediately after reload, but it's
1248      still good enough to determine which registers are live at a jump
1249      destination.  */
1250   min_labelno = get_first_label_num ();
1251   n_labels = max_label_num () - min_labelno;
1252   label_live = XNEWVEC (HARD_REG_SET, n_labels);
1253   CLEAR_HARD_REG_SET (ever_live_at_start);
1254
1255   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
1256     {
1257       insn = BB_HEAD (bb);
1258       if (LABEL_P (insn))
1259         {
1260           HARD_REG_SET live;
1261           bitmap live_in = df_get_live_in (bb);
1262
1263           REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live, live_in);
1264           compute_use_by_pseudos (&live, live_in);
1265           COPY_HARD_REG_SET (LABEL_LIVE (insn), live);
1266           IOR_HARD_REG_SET (ever_live_at_start, live);
1267         }
1268     }
1269
1270   /* Initialize last_label_ruid, reload_combine_ruid and reg_state.  */
1271   last_label_ruid = last_jump_ruid = reload_combine_ruid = 0;
1272   for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1273     {
1274       reg_state[r].store_ruid = 0;
1275       reg_state[r].real_store_ruid = 0;
1276       if (fixed_regs[r])
1277         reg_state[r].use_index = -1;
1278       else
1279         reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1280     }
1281
1282   for (insn = get_last_insn (); insn; insn = prev)
1283     {
1284       bool control_flow_insn;
1285       rtx note;
1286
1287       prev = PREV_INSN (insn);
1288
1289       /* We cannot do our optimization across labels.  Invalidating all the use
1290          information we have would be costly, so we just note where the label
1291          is and then later disable any optimization that would cross it.  */
1292       if (LABEL_P (insn))
1293         last_label_ruid = reload_combine_ruid;
1294       else if (BARRIER_P (insn))
1295         {
1296           /* Crossing a barrier resets all the use information.  */
1297           for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1298             if (! fixed_regs[r])
1299               reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1300         }
1301       else if (INSN_P (insn) && volatile_insn_p (PATTERN (insn)))
1302         /* Optimizations across insns being marked as volatile must be
1303            prevented.  All the usage information is invalidated
1304            here.  */
1305         for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1306           if (! fixed_regs[r]
1307               && reg_state[r].use_index != RELOAD_COMBINE_MAX_USES)
1308             reg_state[r].use_index = -1;
1309
1310       if (! NONDEBUG_INSN_P (insn))
1311         continue;
1312
1313       reload_combine_ruid++;
1314
1315       control_flow_insn = control_flow_insn_p (insn);
1316       if (control_flow_insn)
1317         last_jump_ruid = reload_combine_ruid;
1318
1319       if (reload_combine_recognize_const_pattern (insn)
1320           || reload_combine_recognize_pattern (insn))
1321         continue;
1322
1323       note_stores (PATTERN (insn), reload_combine_note_store, NULL);
1324
1325       if (CALL_P (insn))
1326         {
1327           rtx link;
1328           HARD_REG_SET used_regs;
1329
1330           get_call_reg_set_usage (insn, &used_regs, call_used_reg_set);
1331
1332           for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1333             if (TEST_HARD_REG_BIT (used_regs, r))
1334               {
1335                 reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1336                 reg_state[r].store_ruid = reload_combine_ruid;
1337               }
1338
1339           for (link = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); link;
1340                link = XEXP (link, 1))
1341             {
1342               rtx setuse = XEXP (link, 0);
1343               rtx usage_rtx = XEXP (setuse, 0);
1344               if ((GET_CODE (setuse) == USE || GET_CODE (setuse) == CLOBBER)
1345                   && REG_P (usage_rtx))
1346                 {
1347                   unsigned int end_regno = END_REGNO (usage_rtx);
1348                   for (unsigned int i = REGNO (usage_rtx); i < end_regno; ++i)
1349                     if (GET_CODE (XEXP (link, 0)) == CLOBBER)
1350                       {
1351                         reg_state[i].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1352                         reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1353                       }
1354                     else
1355                       reg_state[i].use_index = -1;
1356                  }
1357              }
1358         }
1359
1360       if (control_flow_insn && !ANY_RETURN_P (PATTERN (insn)))
1361         {
1362           /* Non-spill registers might be used at the call destination in
1363              some unknown fashion, so we have to mark the unknown use.  */
1364           HARD_REG_SET *live;
1365
1366           if ((condjump_p (insn) || condjump_in_parallel_p (insn))
1367               && JUMP_LABEL (insn))
1368             {
1369               if (ANY_RETURN_P (JUMP_LABEL (insn)))
1370                 live = NULL;
1371               else
1372                 live = &LABEL_LIVE (JUMP_LABEL (insn));
1373             }
1374           else
1375             live = &ever_live_at_start;
1376
1377           if (live)
1378             for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1379               if (TEST_HARD_REG_BIT (*live, r))
1380                 reg_state[r].use_index = -1;
1381         }
1382
1383       reload_combine_note_use (&PATTERN (insn), insn, reload_combine_ruid,
1384                                NULL_RTX);
1385
1386       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1387         {
1388           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC && REG_P (XEXP (note, 0)))
1389             {
1390               int regno = REGNO (XEXP (note, 0));
1391               reg_state[regno].store_ruid = reload_combine_ruid;
1392               reg_state[regno].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1393               reg_state[regno].use_index = -1;
1394             }
1395         }
1396     }
1397
1398   free (label_live);
1399 }
1400
1401 /* Check if DST is a register or a subreg of a register; if it is,
1402    update store_ruid, real_store_ruid and use_index in the reg_state
1403    structure accordingly.  Called via note_stores from reload_combine.  */
1404
1405 static void
1406 reload_combine_note_store (rtx dst, const_rtx set, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1407 {
1408   int regno = 0;
1409   int i;
1410   machine_mode mode = GET_MODE (dst);
1411
1412   if (GET_CODE (dst) == SUBREG)
1413     {
1414       regno = subreg_regno_offset (REGNO (SUBREG_REG (dst)),
1415                                    GET_MODE (SUBREG_REG (dst)),
1416                                    SUBREG_BYTE (dst),
1417                                    GET_MODE (dst));
1418       dst = SUBREG_REG (dst);
1419     }
1420
1421   /* Some targets do argument pushes without adding REG_INC notes.  */
1422
1423   if (MEM_P (dst))
1424     {
1425       dst = XEXP (dst, 0);
1426       if (GET_CODE (dst) == PRE_INC || GET_CODE (dst) == POST_INC
1427           || GET_CODE (dst) == PRE_DEC || GET_CODE (dst) == POST_DEC
1428           || GET_CODE (dst) == PRE_MODIFY || GET_CODE (dst) == POST_MODIFY)
1429         {
1430           unsigned int end_regno = END_REGNO (XEXP (dst, 0));
1431           for (unsigned int i = REGNO (XEXP (dst, 0)); i < end_regno; ++i)
1432             {
1433               /* We could probably do better, but for now mark the register
1434                  as used in an unknown fashion and set/clobbered at this
1435                  insn.  */
1436               reg_state[i].use_index = -1;
1437               reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1438               reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1439             }
1440         }
1441       else
1442         return;
1443     }
1444
1445   if (!REG_P (dst))
1446     return;
1447   regno += REGNO (dst);
1448
1449   /* note_stores might have stripped a STRICT_LOW_PART, so we have to be
1450      careful with registers / register parts that are not full words.
1451      Similarly for ZERO_EXTRACT.  */
1452   if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == ZERO_EXTRACT
1453       || GET_CODE (SET_DEST (set)) == STRICT_LOW_PART)
1454     {
1455       for (i = end_hard_regno (mode, regno) - 1; i >= regno; i--)
1456         {
1457           reg_state[i].use_index = -1;
1458           reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1459           reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1460         }
1461     }
1462   else
1463     {
1464       for (i = end_hard_regno (mode, regno) - 1; i >= regno; i--)
1465         {
1466           reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1467           if (GET_CODE (set) == SET)
1468             reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1469           reg_state[i].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1470         }
1471     }
1472 }
1473
1474 /* XP points to a piece of rtl that has to be checked for any uses of
1475    registers.
1476    *XP is the pattern of INSN, or a part of it.
1477    Called from reload_combine, and recursively by itself.  */
1478 static void
1479 reload_combine_note_use (rtx *xp, rtx_insn *insn, int ruid, rtx containing_mem)
1480 {
1481   rtx x = *xp;
1482   enum rtx_code code = x->code;
1483   const char *fmt;
1484   int i, j;
1485   rtx offset = const0_rtx; /* For the REG case below.  */
1486
1487   switch (code)
1488     {
1489     case SET:
1490       if (REG_P (SET_DEST (x)))
1491         {
1492           reload_combine_note_use (&SET_SRC (x), insn, ruid, NULL_RTX);
1493           return;
1494         }
1495       break;
1496
1497     case USE:
1498       /* If this is the USE of a return value, we can't change it.  */
1499       if (REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_FUNCTION_VALUE_P (XEXP (x, 0)))
1500         {
1501           /* Mark the return register as used in an unknown fashion.  */
1502           rtx reg = XEXP (x, 0);
1503           unsigned int end_regno = END_REGNO (reg);
1504           for (unsigned int regno = REGNO (reg); regno < end_regno; ++regno)
1505             reg_state[regno].use_index = -1;
1506           return;
1507         }
1508       break;
1509
1510     case CLOBBER:
1511       if (REG_P (SET_DEST (x)))
1512         {
1513           /* No spurious CLOBBERs of pseudo registers may remain.  */
1514           gcc_assert (REGNO (SET_DEST (x)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1515           return;
1516         }
1517       break;
1518
1519     case PLUS:
1520       /* We are interested in (plus (reg) (const_int)) .  */
1521       if (!REG_P (XEXP (x, 0))
1522           || !CONST_INT_P (XEXP (x, 1)))
1523         break;
1524       offset = XEXP (x, 1);
1525       x = XEXP (x, 0);
1526       /* Fall through.  */
1527     case REG:
1528       {
1529         int regno = REGNO (x);
1530         int use_index;
1531         int nregs;
1532
1533         /* No spurious USEs of pseudo registers may remain.  */
1534         gcc_assert (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1535
1536         nregs = REG_NREGS (x);
1537
1538         /* We can't substitute into multi-hard-reg uses.  */
1539         if (nregs > 1)
1540           {
1541             while (--nregs >= 0)
1542               reg_state[regno + nregs].use_index = -1;
1543             return;
1544           }
1545
1546         /* We may be called to update uses in previously seen insns.
1547            Don't add uses beyond the last store we saw.  */
1548         if (ruid < reg_state[regno].store_ruid)
1549           return;
1550
1551         /* If this register is already used in some unknown fashion, we
1552            can't do anything.
1553            If we decrement the index from zero to -1, we can't store more
1554            uses, so this register becomes used in an unknown fashion.  */
1555         use_index = --reg_state[regno].use_index;
1556         if (use_index < 0)
1557           return;
1558
1559         if (use_index == RELOAD_COMBINE_MAX_USES - 1)
1560           {
1561             /* This is the first use of this register we have seen since we
1562                marked it as dead.  */
1563             reg_state[regno].offset = offset;
1564             reg_state[regno].all_offsets_match = true;
1565             reg_state[regno].use_ruid = ruid;
1566           }
1567         else
1568           {
1569             if (reg_state[regno].use_ruid > ruid)
1570               reg_state[regno].use_ruid = ruid;
1571
1572             if (! rtx_equal_p (offset, reg_state[regno].offset))
1573               reg_state[regno].all_offsets_match = false;
1574           }
1575
1576         reg_state[regno].reg_use[use_index].insn = insn;
1577         reg_state[regno].reg_use[use_index].ruid = ruid;
1578         reg_state[regno].reg_use[use_index].containing_mem = containing_mem;
1579         reg_state[regno].reg_use[use_index].usep = xp;
1580         return;
1581       }
1582
1583     case MEM:
1584       containing_mem = x;
1585       break;
1586
1587     default:
1588       break;
1589     }
1590
1591   /* Recursively process the components of X.  */
1592   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1593   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1594     {
1595       if (fmt[i] == 'e')
1596         reload_combine_note_use (&XEXP (x, i), insn, ruid, containing_mem);
1597       else if (fmt[i] == 'E')
1598         {
1599           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1600             reload_combine_note_use (&XVECEXP (x, i, j), insn, ruid,
1601                                      containing_mem);
1602         }
1603     }
1604 }
1605 \f
1606 /* See if we can reduce the cost of a constant by replacing a move
1607    with an add.  We track situations in which a register is set to a
1608    constant or to a register plus a constant.  */
1609 /* We cannot do our optimization across labels.  Invalidating all the
1610    information about register contents we have would be costly, so we
1611    use move2add_last_label_luid to note where the label is and then
1612    later disable any optimization that would cross it.
1613    reg_offset[n] / reg_base_reg[n] / reg_symbol_ref[n] / reg_mode[n]
1614    are only valid if reg_set_luid[n] is greater than
1615    move2add_last_label_luid.
1616    For a set that established a new (potential) base register with
1617    non-constant value, we use move2add_luid from the place where the
1618    setting insn is encountered; registers based off that base then
1619    get the same reg_set_luid.  Constants all get
1620    move2add_last_label_luid + 1 as their reg_set_luid.  */
1621 static int reg_set_luid[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1622
1623 /* If reg_base_reg[n] is negative, register n has been set to
1624    reg_offset[n] or reg_symbol_ref[n] + reg_offset[n] in mode reg_mode[n].
1625    If reg_base_reg[n] is non-negative, register n has been set to the
1626    sum of reg_offset[n] and the value of register reg_base_reg[n]
1627    before reg_set_luid[n], calculated in mode reg_mode[n] .
1628    For multi-hard-register registers, all but the first one are
1629    recorded as BLKmode in reg_mode.  Setting reg_mode to VOIDmode
1630    marks it as invalid.  */
1631 static HOST_WIDE_INT reg_offset[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1632 static int reg_base_reg[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1633 static rtx reg_symbol_ref[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1634 static machine_mode reg_mode[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1635
1636 /* move2add_luid is linearly increased while scanning the instructions
1637    from first to last.  It is used to set reg_set_luid in
1638    reload_cse_move2add and move2add_note_store.  */
1639 static int move2add_luid;
1640
1641 /* move2add_last_label_luid is set whenever a label is found.  Labels
1642    invalidate all previously collected reg_offset data.  */
1643 static int move2add_last_label_luid;
1644
1645 /* ??? We don't know how zero / sign extension is handled, hence we
1646    can't go from a narrower to a wider mode.  */
1647 #define MODES_OK_FOR_MOVE2ADD(OUTMODE, INMODE) \
1648   (GET_MODE_SIZE (OUTMODE) == GET_MODE_SIZE (INMODE) \
1649    || (GET_MODE_SIZE (OUTMODE) <= GET_MODE_SIZE (INMODE) \
1650        && TRULY_NOOP_TRUNCATION_MODES_P (OUTMODE, INMODE)))
1651
1652 /* Record that REG is being set to a value with the mode of REG.  */
1653
1654 static void
1655 move2add_record_mode (rtx reg)
1656 {
1657   int regno, nregs;
1658   machine_mode mode = GET_MODE (reg);
1659
1660   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1661     {
1662       regno = subreg_regno (reg);
1663       nregs = subreg_nregs (reg);
1664     }
1665   else if (REG_P (reg))
1666     {
1667       regno = REGNO (reg);
1668       nregs = REG_NREGS (reg);
1669     }
1670   else
1671     gcc_unreachable ();
1672   for (int i = nregs - 1; i > 0; i--)
1673     reg_mode[regno + i] = BLKmode;
1674   reg_mode[regno] = mode;
1675 }
1676
1677 /* Record that REG is being set to the sum of SYM and OFF.  */
1678
1679 static void
1680 move2add_record_sym_value (rtx reg, rtx sym, rtx off)
1681 {
1682   int regno = REGNO (reg);
1683
1684   move2add_record_mode (reg);
1685   reg_set_luid[regno] = move2add_luid;
1686   reg_base_reg[regno] = -1;
1687   reg_symbol_ref[regno] = sym;
1688   reg_offset[regno] = INTVAL (off);
1689 }
1690
1691 /* Check if REGNO contains a valid value in MODE.  */
1692
1693 static bool
1694 move2add_valid_value_p (int regno, scalar_int_mode mode)
1695 {
1696   if (reg_set_luid[regno] <= move2add_last_label_luid)
1697     return false;
1698
1699   if (mode != reg_mode[regno])
1700     {
1701       scalar_int_mode old_mode;
1702       if (!is_a <scalar_int_mode> (reg_mode[regno], &old_mode)
1703           || !MODES_OK_FOR_MOVE2ADD (mode, old_mode))
1704         return false;
1705       /* The value loaded into regno in reg_mode[regno] is also valid in
1706          mode after truncation only if (REG:mode regno) is the lowpart of
1707          (REG:reg_mode[regno] regno).  Now, for big endian, the starting
1708          regno of the lowpart might be different.  */
1709       poly_int64 s_off = subreg_lowpart_offset (mode, old_mode);
1710       s_off = subreg_regno_offset (regno, old_mode, s_off, mode);
1711       if (maybe_ne (s_off, 0))
1712         /* We could in principle adjust regno, check reg_mode[regno] to be
1713            BLKmode, and return s_off to the caller (vs. -1 for failure),
1714            but we currently have no callers that could make use of this
1715            information.  */
1716         return false;
1717     }
1718
1719   for (int i = end_hard_regno (mode, regno) - 1; i > regno; i--)
1720     if (reg_mode[i] != BLKmode)
1721       return false;
1722   return true;
1723 }
1724
1725 /* This function is called with INSN that sets REG (of mode MODE)
1726    to (SYM + OFF), while REG is known to already have value (SYM + offset).
1727    This function tries to change INSN into an add instruction
1728    (set (REG) (plus (REG) (OFF - offset))) using the known value.
1729    It also updates the information about REG's known value.
1730    Return true if we made a change.  */
1731
1732 static bool
1733 move2add_use_add2_insn (scalar_int_mode mode, rtx reg, rtx sym, rtx off,
1734                         rtx_insn *insn)
1735 {
1736   rtx pat = PATTERN (insn);
1737   rtx src = SET_SRC (pat);
1738   int regno = REGNO (reg);
1739   rtx new_src = gen_int_mode (UINTVAL (off) - reg_offset[regno], mode);
1740   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
1741   bool changed = false;
1742
1743   /* (set (reg) (plus (reg) (const_int 0))) is not canonical;
1744      use (set (reg) (reg)) instead.
1745      We don't delete this insn, nor do we convert it into a
1746      note, to avoid losing register notes or the return
1747      value flag.  jump2 already knows how to get rid of
1748      no-op moves.  */
1749   if (new_src == const0_rtx)
1750     {
1751       /* If the constants are different, this is a
1752          truncation, that, if turned into (set (reg)
1753          (reg)), would be discarded.  Maybe we should
1754          try a truncMN pattern?  */
1755       if (INTVAL (off) == reg_offset [regno])
1756         changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), reg, 0);
1757     }
1758   else
1759     {
1760       struct full_rtx_costs oldcst, newcst;
1761       rtx tem = gen_rtx_PLUS (mode, reg, new_src);
1762
1763       get_full_set_rtx_cost (pat, &oldcst);
1764       SET_SRC (pat) = tem;
1765       get_full_set_rtx_cost (pat, &newcst);
1766       SET_SRC (pat) = src;
1767
1768       if (costs_lt_p (&newcst, &oldcst, speed)
1769           && have_add2_insn (reg, new_src))
1770         changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), tem, 0);       
1771       else if (sym == NULL_RTX && mode != BImode)
1772         {
1773           scalar_int_mode narrow_mode;
1774           FOR_EACH_MODE_UNTIL (narrow_mode, mode)
1775             {
1776               if (have_insn_for (STRICT_LOW_PART, narrow_mode)
1777                   && ((reg_offset[regno] & ~GET_MODE_MASK (narrow_mode))
1778                       == (INTVAL (off) & ~GET_MODE_MASK (narrow_mode))))
1779                 {
1780                   rtx narrow_reg = gen_lowpart_common (narrow_mode, reg);
1781                   rtx narrow_src = gen_int_mode (INTVAL (off),
1782                                                  narrow_mode);
1783                   rtx new_set
1784                     = gen_rtx_SET (gen_rtx_STRICT_LOW_PART (VOIDmode,
1785                                                             narrow_reg),
1786                                    narrow_src);
1787                   get_full_set_rtx_cost (new_set, &newcst);
1788                   if (costs_lt_p (&newcst, &oldcst, speed))
1789                     {
1790                       changed = validate_change (insn, &PATTERN (insn),
1791                                                  new_set, 0);
1792                       if (changed)
1793                         break;
1794                     }
1795                 }
1796             }
1797         }
1798     }
1799   move2add_record_sym_value (reg, sym, off);
1800   return changed;
1801 }
1802
1803
1804 /* This function is called with INSN that sets REG (of mode MODE) to
1805    (SYM + OFF), but REG doesn't have known value (SYM + offset).  This
1806    function tries to find another register which is known to already have
1807    value (SYM + offset) and change INSN into an add instruction
1808    (set (REG) (plus (the found register) (OFF - offset))) if such
1809    a register is found.  It also updates the information about
1810    REG's known value.
1811    Return true iff we made a change.  */
1812
1813 static bool
1814 move2add_use_add3_insn (scalar_int_mode mode, rtx reg, rtx sym, rtx off,
1815                         rtx_insn *insn)
1816 {
1817   rtx pat = PATTERN (insn);
1818   rtx src = SET_SRC (pat);
1819   int regno = REGNO (reg);
1820   int min_regno = 0;
1821   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
1822   int i;
1823   bool changed = false;
1824   struct full_rtx_costs oldcst, newcst, mincst;
1825   rtx plus_expr;
1826
1827   init_costs_to_max (&mincst);
1828   get_full_set_rtx_cost (pat, &oldcst);
1829
1830   plus_expr = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), reg, const0_rtx);
1831   SET_SRC (pat) = plus_expr;
1832
1833   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1834     if (move2add_valid_value_p (i, mode)
1835         && reg_base_reg[i] < 0
1836         && reg_symbol_ref[i] != NULL_RTX
1837         && rtx_equal_p (sym, reg_symbol_ref[i]))
1838       {
1839         rtx new_src = gen_int_mode (UINTVAL (off) - reg_offset[i],
1840                                     GET_MODE (reg));
1841         /* (set (reg) (plus (reg) (const_int 0))) is not canonical;
1842            use (set (reg) (reg)) instead.
1843            We don't delete this insn, nor do we convert it into a
1844            note, to avoid losing register notes or the return
1845            value flag.  jump2 already knows how to get rid of
1846            no-op moves.  */
1847         if (new_src == const0_rtx)
1848           {
1849             init_costs_to_zero (&mincst);
1850             min_regno = i;
1851             break;
1852           }
1853         else
1854           {
1855             XEXP (plus_expr, 1) = new_src;
1856             get_full_set_rtx_cost (pat, &newcst);
1857
1858             if (costs_lt_p (&newcst, &mincst, speed))
1859               {
1860                 mincst = newcst;
1861                 min_regno = i;
1862               }
1863           }
1864       }
1865   SET_SRC (pat) = src;
1866
1867   if (costs_lt_p (&mincst, &oldcst, speed))
1868     {
1869       rtx tem;
1870
1871       tem = gen_rtx_REG (GET_MODE (reg), min_regno);
1872       if (i != min_regno)
1873         {
1874           rtx new_src = gen_int_mode (UINTVAL (off) - reg_offset[min_regno],
1875                                       GET_MODE (reg));
1876           tem = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), tem, new_src);
1877         }
1878       if (validate_change (insn, &SET_SRC (pat), tem, 0))
1879         changed = true;
1880     }
1881   reg_set_luid[regno] = move2add_luid;
1882   move2add_record_sym_value (reg, sym, off);
1883   return changed;
1884 }
1885
1886 /* Convert move insns with constant inputs to additions if they are cheaper.
1887    Return true if any changes were made.  */
1888 static bool
1889 reload_cse_move2add (rtx_insn *first)
1890 {
1891   int i;
1892   rtx_insn *insn;
1893   bool changed = false;
1894
1895   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
1896     {
1897       reg_set_luid[i] = 0;
1898       reg_offset[i] = 0;
1899       reg_base_reg[i] = 0;
1900       reg_symbol_ref[i] = NULL_RTX;
1901       reg_mode[i] = VOIDmode;
1902     }
1903
1904   move2add_last_label_luid = 0;
1905   move2add_luid = 2;
1906   for (insn = first; insn; insn = NEXT_INSN (insn), move2add_luid++)
1907     {
1908       rtx pat, note;
1909
1910       if (LABEL_P (insn))
1911         {
1912           move2add_last_label_luid = move2add_luid;
1913           /* We're going to increment move2add_luid twice after a
1914              label, so that we can use move2add_last_label_luid + 1 as
1915              the luid for constants.  */
1916           move2add_luid++;
1917           continue;
1918         }
1919       if (! INSN_P (insn))
1920         continue;
1921       pat = PATTERN (insn);
1922       /* For simplicity, we only perform this optimization on
1923          straightforward SETs.  */
1924       scalar_int_mode mode;
1925       if (GET_CODE (pat) == SET
1926           && REG_P (SET_DEST (pat))
1927           && is_a <scalar_int_mode> (GET_MODE (SET_DEST (pat)), &mode))
1928         {
1929           rtx reg = SET_DEST (pat);
1930           int regno = REGNO (reg);
1931           rtx src = SET_SRC (pat);
1932
1933           /* Check if we have valid information on the contents of this
1934              register in the mode of REG.  */
1935           if (move2add_valid_value_p (regno, mode)
1936               && dbg_cnt (cse2_move2add))
1937             {
1938               /* Try to transform (set (REGX) (CONST_INT A))
1939                                   ...
1940                                   (set (REGX) (CONST_INT B))
1941                  to
1942                                   (set (REGX) (CONST_INT A))
1943                                   ...
1944                                   (set (REGX) (plus (REGX) (CONST_INT B-A)))
1945                  or
1946                                   (set (REGX) (CONST_INT A))
1947                                   ...
1948                                   (set (STRICT_LOW_PART (REGX)) (CONST_INT B))
1949               */
1950
1951               if (CONST_INT_P (src)
1952                   && reg_base_reg[regno] < 0
1953                   && reg_symbol_ref[regno] == NULL_RTX)
1954                 {
1955                   changed |= move2add_use_add2_insn (mode, reg, NULL_RTX,
1956                                                      src, insn);
1957                   continue;
1958                 }
1959
1960               /* Try to transform (set (REGX) (REGY))
1961                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT A)))
1962                                   ...
1963                                   (set (REGX) (REGY))
1964                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT B)))
1965                  to
1966                                   (set (REGX) (REGY))
1967                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT A)))
1968                                   ...
1969                                   (set (REGX) (plus (REGX) (CONST_INT B-A)))  */
1970               else if (REG_P (src)
1971                        && reg_set_luid[regno] == reg_set_luid[REGNO (src)]
1972                        && reg_base_reg[regno] == reg_base_reg[REGNO (src)]
1973                        && move2add_valid_value_p (REGNO (src), mode))
1974                 {
1975                   rtx_insn *next = next_nonnote_nondebug_insn (insn);
1976                   rtx set = NULL_RTX;
1977                   if (next)
1978                     set = single_set (next);
1979                   if (set
1980                       && SET_DEST (set) == reg
1981                       && GET_CODE (SET_SRC (set)) == PLUS
1982                       && XEXP (SET_SRC (set), 0) == reg
1983                       && CONST_INT_P (XEXP (SET_SRC (set), 1)))
1984                     {
1985                       rtx src3 = XEXP (SET_SRC (set), 1);
1986                       unsigned HOST_WIDE_INT added_offset = UINTVAL (src3);
1987                       HOST_WIDE_INT base_offset = reg_offset[REGNO (src)];
1988                       HOST_WIDE_INT regno_offset = reg_offset[regno];
1989                       rtx new_src =
1990                         gen_int_mode (added_offset
1991                                       + base_offset
1992                                       - regno_offset,
1993                                       mode);
1994                       bool success = false;
1995                       bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
1996
1997                       if (new_src == const0_rtx)
1998                         /* See above why we create (set (reg) (reg)) here.  */
1999                         success
2000                           = validate_change (next, &SET_SRC (set), reg, 0);
2001                       else
2002                         {
2003                           rtx old_src = SET_SRC (set);
2004                           struct full_rtx_costs oldcst, newcst;
2005                           rtx tem = gen_rtx_PLUS (mode, reg, new_src);
2006
2007                           get_full_set_rtx_cost (set, &oldcst);
2008                           SET_SRC (set) = tem;
2009                           get_full_set_src_cost (tem, mode, &newcst);
2010                           SET_SRC (set) = old_src;
2011                           costs_add_n_insns (&oldcst, 1);
2012
2013                           if (costs_lt_p (&newcst, &oldcst, speed)
2014                               && have_add2_insn (reg, new_src))
2015                             {
2016                               rtx newpat = gen_rtx_SET (reg, tem);
2017                               success
2018                                 = validate_change (next, &PATTERN (next),
2019                                                    newpat, 0);
2020                             }
2021                         }
2022                       if (success)
2023                         delete_insn (insn);
2024                       changed |= success;
2025                       insn = next;
2026                       move2add_record_mode (reg);
2027                       reg_offset[regno]
2028                         = trunc_int_for_mode (added_offset + base_offset,
2029                                               mode);
2030                       continue;
2031                     }
2032                 }
2033             }
2034
2035           /* Try to transform
2036              (set (REGX) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT A))))
2037              ...
2038              (set (REGY) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT B))))
2039              to
2040              (set (REGX) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT A))))
2041              ...
2042              (set (REGY) (CONST (PLUS (REGX) (CONST_INT B-A))))  */
2043           if ((GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
2044                || (GET_CODE (src) == CONST
2045                    && GET_CODE (XEXP (src, 0)) == PLUS
2046                    && GET_CODE (XEXP (XEXP (src, 0), 0)) == SYMBOL_REF
2047                    && CONST_INT_P (XEXP (XEXP (src, 0), 1))))
2048               && dbg_cnt (cse2_move2add))
2049             {
2050               rtx sym, off;
2051
2052               if (GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
2053                 {
2054                   sym = src;
2055                   off = const0_rtx;
2056                 }
2057               else
2058                 {
2059                   sym = XEXP (XEXP (src, 0), 0);
2060                   off = XEXP (XEXP (src, 0), 1);
2061                 }
2062
2063               /* If the reg already contains the value which is sum of
2064                  sym and some constant value, we can use an add2 insn.  */
2065               if (move2add_valid_value_p (regno, mode)
2066                   && reg_base_reg[regno] < 0
2067                   && reg_symbol_ref[regno] != NULL_RTX
2068                   && rtx_equal_p (sym, reg_symbol_ref[regno]))
2069                 changed |= move2add_use_add2_insn (mode, reg, sym, off, insn);
2070
2071               /* Otherwise, we have to find a register whose value is sum
2072                  of sym and some constant value.  */
2073               else
2074                 changed |= move2add_use_add3_insn (mode, reg, sym, off, insn);
2075
2076               continue;
2077             }
2078         }
2079
2080       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2081         {
2082           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2083               && REG_P (XEXP (note, 0)))
2084             {
2085               /* Reset the information about this register.  */
2086               int regno = REGNO (XEXP (note, 0));
2087               if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2088                 {
2089                   move2add_record_mode (XEXP (note, 0));
2090                   reg_mode[regno] = VOIDmode;
2091                 }
2092             }
2093         }
2094       note_stores (PATTERN (insn), move2add_note_store, insn);
2095
2096       /* If INSN is a conditional branch, we try to extract an
2097          implicit set out of it.  */
2098       if (any_condjump_p (insn))
2099         {
2100           rtx cnd = fis_get_condition (insn);
2101
2102           if (cnd != NULL_RTX
2103               && GET_CODE (cnd) == NE
2104               && REG_P (XEXP (cnd, 0))
2105               && !reg_set_p (XEXP (cnd, 0), insn)
2106               /* The following two checks, which are also in
2107                  move2add_note_store, are intended to reduce the
2108                  number of calls to gen_rtx_SET to avoid memory
2109                  allocation if possible.  */
2110               && SCALAR_INT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (cnd, 0)))
2111               && REG_NREGS (XEXP (cnd, 0)) == 1
2112               && CONST_INT_P (XEXP (cnd, 1)))
2113             {
2114               rtx implicit_set =
2115                 gen_rtx_SET (XEXP (cnd, 0), XEXP (cnd, 1));
2116               move2add_note_store (SET_DEST (implicit_set), implicit_set, insn);
2117             }
2118         }
2119
2120       /* If this is a CALL_INSN, all call used registers are stored with
2121          unknown values.  */
2122       if (CALL_P (insn))
2123         {
2124           rtx link;
2125
2126           for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
2127             {
2128               if (call_used_regs[i])
2129                 /* Reset the information about this register.  */
2130                 reg_mode[i] = VOIDmode;
2131             }
2132
2133           for (link = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); link;
2134                link = XEXP (link, 1))
2135             {
2136               rtx setuse = XEXP (link, 0);
2137               rtx usage_rtx = XEXP (setuse, 0);
2138               if (GET_CODE (setuse) == CLOBBER
2139                   && REG_P (usage_rtx))
2140                 {
2141                   unsigned int end_regno = END_REGNO (usage_rtx);
2142                   for (unsigned int r = REGNO (usage_rtx); r < end_regno; ++r)
2143                     /* Reset the information about this register.  */
2144                     reg_mode[r] = VOIDmode;
2145                 }
2146             }
2147         }
2148     }
2149   return changed;
2150 }
2151
2152 /* SET is a SET or CLOBBER that sets DST.  DATA is the insn which
2153    contains SET.
2154    Update reg_set_luid, reg_offset and reg_base_reg accordingly.
2155    Called from reload_cse_move2add via note_stores.  */
2156
2157 static void
2158 move2add_note_store (rtx dst, const_rtx set, void *data)
2159 {
2160   rtx_insn *insn = (rtx_insn *) data;
2161   unsigned int regno = 0;
2162   scalar_int_mode mode;
2163
2164   /* Some targets do argument pushes without adding REG_INC notes.  */
2165
2166   if (MEM_P (dst))
2167     {
2168       dst = XEXP (dst, 0);
2169       if (GET_CODE (dst) == PRE_INC || GET_CODE (dst) == POST_INC
2170           || GET_CODE (dst) == PRE_DEC || GET_CODE (dst) == POST_DEC)
2171         reg_mode[REGNO (XEXP (dst, 0))] = VOIDmode;
2172       return;
2173     }
2174
2175   if (GET_CODE (dst) == SUBREG)
2176     regno = subreg_regno (dst);
2177   else if (REG_P (dst))
2178     regno = REGNO (dst);
2179   else
2180     return;
2181
2182   if (!is_a <scalar_int_mode> (GET_MODE (dst), &mode))
2183     goto invalidate;
2184
2185   if (GET_CODE (set) == SET)
2186     {
2187       rtx note, sym = NULL_RTX;
2188       rtx off;
2189
2190       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2191       if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == SYMBOL_REF)
2192         {
2193           sym = XEXP (note, 0);
2194           off = const0_rtx;
2195         }
2196       else if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
2197                && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
2198                && GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0)) == SYMBOL_REF
2199                && CONST_INT_P (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 1)))
2200         {
2201           sym = XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0);
2202           off = XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 1);
2203         }
2204
2205       if (sym != NULL_RTX)
2206         {
2207           move2add_record_sym_value (dst, sym, off);
2208           return;
2209         }
2210     }
2211
2212   if (GET_CODE (set) == SET
2213       && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2214       && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2215     {
2216       rtx src = SET_SRC (set);
2217       rtx base_reg;
2218       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
2219       int base_regno;
2220
2221       switch (GET_CODE (src))
2222         {
2223         case PLUS:
2224           if (REG_P (XEXP (src, 0)))
2225             {
2226               base_reg = XEXP (src, 0);
2227
2228               if (CONST_INT_P (XEXP (src, 1)))
2229                 offset = UINTVAL (XEXP (src, 1));
2230               else if (REG_P (XEXP (src, 1))
2231                        && move2add_valid_value_p (REGNO (XEXP (src, 1)), mode))
2232                 {
2233                   if (reg_base_reg[REGNO (XEXP (src, 1))] < 0
2234                       && reg_symbol_ref[REGNO (XEXP (src, 1))] == NULL_RTX)
2235                     offset = reg_offset[REGNO (XEXP (src, 1))];
2236                   /* Maybe the first register is known to be a
2237                      constant.  */
2238                   else if (move2add_valid_value_p (REGNO (base_reg), mode)
2239                            && reg_base_reg[REGNO (base_reg)] < 0
2240                            && reg_symbol_ref[REGNO (base_reg)] == NULL_RTX)
2241                     {
2242                       offset = reg_offset[REGNO (base_reg)];
2243                       base_reg = XEXP (src, 1);
2244                     }
2245                   else
2246                     goto invalidate;
2247                 }
2248               else
2249                 goto invalidate;
2250
2251               break;
2252             }
2253
2254           goto invalidate;
2255
2256         case REG:
2257           base_reg = src;
2258           offset = 0;
2259           break;
2260
2261         case CONST_INT:
2262           /* Start tracking the register as a constant.  */
2263           reg_base_reg[regno] = -1;
2264           reg_symbol_ref[regno] = NULL_RTX;
2265           reg_offset[regno] = INTVAL (SET_SRC (set));
2266           /* We assign the same luid to all registers set to constants.  */
2267           reg_set_luid[regno] = move2add_last_label_luid + 1;
2268           move2add_record_mode (dst);
2269           return;
2270
2271         default:
2272           goto invalidate;
2273         }
2274
2275       base_regno = REGNO (base_reg);
2276       /* If information about the base register is not valid, set it
2277          up as a new base register, pretending its value is known
2278          starting from the current insn.  */
2279       if (!move2add_valid_value_p (base_regno, mode))
2280         {
2281           reg_base_reg[base_regno] = base_regno;
2282           reg_symbol_ref[base_regno] = NULL_RTX;
2283           reg_offset[base_regno] = 0;
2284           reg_set_luid[base_regno] = move2add_luid;
2285           gcc_assert (GET_MODE (base_reg) == mode);
2286           move2add_record_mode (base_reg);
2287         }
2288
2289       /* Copy base information from our base register.  */
2290       reg_set_luid[regno] = reg_set_luid[base_regno];
2291       reg_base_reg[regno] = reg_base_reg[base_regno];
2292       reg_symbol_ref[regno] = reg_symbol_ref[base_regno];
2293
2294       /* Compute the sum of the offsets or constants.  */
2295       reg_offset[regno]
2296         = trunc_int_for_mode (offset + reg_offset[base_regno], mode);
2297
2298       move2add_record_mode (dst);
2299     }
2300   else
2301     {
2302     invalidate:
2303       /* Invalidate the contents of the register.  */
2304       move2add_record_mode (dst);
2305       reg_mode[regno] = VOIDmode;
2306     }
2307 }
2308 \f
2309 namespace {
2310
2311 const pass_data pass_data_postreload_cse =
2312 {
2313   RTL_PASS, /* type */
2314   "postreload", /* name */
2315   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
2316   TV_RELOAD_CSE_REGS, /* tv_id */
2317   0, /* properties_required */
2318   0, /* properties_provided */
2319   0, /* properties_destroyed */
2320   0, /* todo_flags_start */
2321   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
2322 };
2323
2324 class pass_postreload_cse : public rtl_opt_pass
2325 {
2326 public:
2327   pass_postreload_cse (gcc::context *ctxt)
2328     : rtl_opt_pass (pass_data_postreload_cse, ctxt)
2329   {}
2330
2331   /* opt_pass methods: */
2332   virtual bool gate (function *) { return (optimize > 0 && reload_completed); }
2333
2334   virtual unsigned int execute (function *);
2335
2336 }; // class pass_postreload_cse
2337
2338 unsigned int
2339 pass_postreload_cse::execute (function *fun)
2340 {
2341   if (!dbg_cnt (postreload_cse))
2342     return 0;
2343
2344   /* Do a very simple CSE pass over just the hard registers.  */
2345   reload_cse_regs (get_insns ());
2346   /* Reload_cse_regs can eliminate potentially-trapping MEMs.
2347      Remove any EH edges associated with them.  */
2348   if (fun->can_throw_non_call_exceptions
2349       && purge_all_dead_edges ())
2350     cleanup_cfg (0);
2351
2352   return 0;
2353 }
2354
2355 } // anon namespace
2356
2357 rtl_opt_pass *
2358 make_pass_postreload_cse (gcc::context *ctxt)
2359 {
2360   return new pass_postreload_cse (ctxt);
2361 }