dominance.c (free_dominance_info): Add overload with function parameter.
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / bt-load.c
1
2 /* Perform branch target register load optimizations.
3    Copyright (C) 2001-2014 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "rtl.h"
26 #include "hard-reg-set.h"
27 #include "regs.h"
28 #include "fibheap.h"
29 #include "target.h"
30 #include "expr.h"
31 #include "flags.h"
32 #include "insn-attr.h"
33 #include "function.h"
34 #include "except.h"
35 #include "tm_p.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "tree-pass.h"
38 #include "recog.h"
39 #include "df.h"
40 #include "cfgloop.h"
41
42 /* Target register optimizations - these are performed after reload.  */
43
44 typedef struct btr_def_group_s
45 {
46   struct btr_def_group_s *next;
47   rtx src;
48   struct btr_def_s *members;
49 } *btr_def_group;
50
51 typedef struct btr_user_s
52 {
53   struct btr_user_s *next;
54   basic_block bb;
55   int luid;
56   rtx insn;
57   /* If INSN has a single use of a single branch register, then
58      USE points to it within INSN.  If there is more than
59      one branch register use, or the use is in some way ambiguous,
60      then USE is NULL.  */
61   rtx use;
62   int n_reaching_defs;
63   int first_reaching_def;
64   char other_use_this_block;
65 } *btr_user;
66
67 /* btr_def structs appear on three lists:
68      1. A list of all btr_def structures (head is
69         ALL_BTR_DEFS, linked by the NEXT field).
70      2. A list of branch reg definitions per basic block (head is
71         BB_BTR_DEFS[i], linked by the NEXT_THIS_BB field).
72      3. A list of all branch reg definitions belonging to the same
73         group (head is in a BTR_DEF_GROUP struct, linked by
74         NEXT_THIS_GROUP field).  */
75
76 typedef struct btr_def_s
77 {
78   struct btr_def_s *next_this_bb;
79   struct btr_def_s *next_this_group;
80   basic_block bb;
81   int luid;
82   rtx insn;
83   int btr;
84   int cost;
85   /* For a branch register setting insn that has a constant
86      source (i.e. a label), group links together all the
87      insns with the same source.  For other branch register
88      setting insns, group is NULL.  */
89   btr_def_group group;
90   btr_user uses;
91   /* If this def has a reaching use which is not a simple use
92      in a branch instruction, then has_ambiguous_use will be true,
93      and we will not attempt to migrate this definition.  */
94   char has_ambiguous_use;
95   /* live_range is an approximation to the true live range for this
96      def/use web, because it records the set of blocks that contain
97      the live range.  There could be other live ranges for the same
98      branch register in that set of blocks, either in the block
99      containing the def (before the def), or in a block containing
100      a use (after the use).  If there are such other live ranges, then
101      other_btr_uses_before_def or other_btr_uses_after_use must be set true
102      as appropriate.  */
103   char other_btr_uses_before_def;
104   char other_btr_uses_after_use;
105   /* We set own_end when we have moved a definition into a dominator.
106      Thus, when a later combination removes this definition again, we know
107      to clear out trs_live_at_end again.  */
108   char own_end;
109   bitmap live_range;
110 } *btr_def;
111
112 static int issue_rate;
113
114 static int basic_block_freq (const_basic_block);
115 static int insn_sets_btr_p (const_rtx, int, int *);
116 static rtx *find_btr_use (rtx);
117 static int btr_referenced_p (rtx, rtx *);
118 static int find_btr_reference (rtx *, void *);
119 static void find_btr_def_group (btr_def_group *, btr_def);
120 static btr_def add_btr_def (fibheap_t, basic_block, int, rtx,
121                             unsigned int, int, btr_def_group *);
122 static btr_user new_btr_user (basic_block, int, rtx);
123 static void dump_hard_reg_set (HARD_REG_SET);
124 static void dump_btrs_live (int);
125 static void note_other_use_this_block (unsigned int, btr_user);
126 static void compute_defs_uses_and_gen (fibheap_t, btr_def *,btr_user *,
127                                        sbitmap *, sbitmap *, HARD_REG_SET *);
128 static void compute_kill (sbitmap *, sbitmap *, HARD_REG_SET *);
129 static void compute_out (sbitmap *bb_out, sbitmap *, sbitmap *, int);
130 static void link_btr_uses (btr_def *, btr_user *, sbitmap *, sbitmap *, int);
131 static void build_btr_def_use_webs (fibheap_t);
132 static int block_at_edge_of_live_range_p (int, btr_def);
133 static void clear_btr_from_live_range (btr_def def);
134 static void add_btr_to_live_range (btr_def, int);
135 static void augment_live_range (bitmap, HARD_REG_SET *, basic_block,
136                                 basic_block, int);
137 static int choose_btr (HARD_REG_SET);
138 static void combine_btr_defs (btr_def, HARD_REG_SET *);
139 static void btr_def_live_range (btr_def, HARD_REG_SET *);
140 static void move_btr_def (basic_block, int, btr_def, bitmap, HARD_REG_SET *);
141 static int migrate_btr_def (btr_def, int);
142 static void migrate_btr_defs (enum reg_class, int);
143 static int can_move_up (const_basic_block, const_rtx, int);
144 static void note_btr_set (rtx, const_rtx, void *);
145 \f
146 /* The following code performs code motion of target load instructions
147    (instructions that set branch target registers), to move them
148    forward away from the branch instructions and out of loops (or,
149    more generally, from a more frequently executed place to a less
150    frequently executed place).
151    Moving target load instructions further in front of the branch
152    instruction that uses the target register value means that the hardware
153    has a better chance of preloading the instructions at the branch
154    target by the time the branch is reached.  This avoids bubbles
155    when a taken branch needs to flush out the pipeline.
156    Moving target load instructions out of loops means they are executed
157    less frequently.  */
158
159 /* An obstack to hold the def-use web data structures built up for
160    migrating branch target load instructions.  */
161 static struct obstack migrate_btrl_obstack;
162
163 /* Array indexed by basic block number, giving the set of registers
164    live in that block.  */
165 static HARD_REG_SET *btrs_live;
166
167 /* Array indexed by basic block number, giving the set of registers live at
168   the end of that block, including any uses by a final jump insn, if any.  */
169 static HARD_REG_SET *btrs_live_at_end;
170
171 /* Set of all target registers that we are willing to allocate.  */
172 static HARD_REG_SET all_btrs;
173
174 /* Provide lower and upper bounds for target register numbers, so that
175    we don't need to search through all the hard registers all the time.  */
176 static int first_btr, last_btr;
177
178
179
180 /* Return an estimate of the frequency of execution of block bb.  */
181 static int
182 basic_block_freq (const_basic_block bb)
183 {
184   return bb->frequency;
185 }
186
187 static rtx *btr_reference_found;
188
189 /* A subroutine of btr_referenced_p, called through for_each_rtx.
190    PREG is a pointer to an rtx that is to be excluded from the
191    traversal.  If we find a reference to a target register anywhere
192    else, return 1, and put a pointer to it into btr_reference_found.  */
193 static int
194 find_btr_reference (rtx *px, void *preg)
195 {
196   rtx x;
197
198   if (px == preg)
199     return -1;
200   x = *px;
201   if (!REG_P (x))
202     return 0;
203   if (overlaps_hard_reg_set_p (all_btrs, GET_MODE (x), REGNO (x)))
204     {
205       btr_reference_found = px;
206       return 1;
207     }
208   return -1;
209 }
210
211 /* Return nonzero if X references (sets or reads) any branch target register.
212    If EXCLUDEP is set, disregard any references within the rtx pointed to
213    by it.  If returning nonzero, also set btr_reference_found as above.  */
214 static int
215 btr_referenced_p (rtx x, rtx *excludep)
216 {
217   return for_each_rtx (&x, find_btr_reference, excludep);
218 }
219
220 /* Return true if insn is an instruction that sets a target register.
221    if CHECK_CONST is true, only return true if the source is constant.
222    If such a set is found and REGNO is nonzero, assign the register number
223    of the destination register to *REGNO.  */
224 static int
225 insn_sets_btr_p (const_rtx insn, int check_const, int *regno)
226 {
227   rtx set;
228
229   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
230       && (set = single_set (insn)))
231     {
232       rtx dest = SET_DEST (set);
233       rtx src = SET_SRC (set);
234
235       if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
236         dest = XEXP (dest, 0);
237
238       if (REG_P (dest)
239           && TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, REGNO (dest)))
240         {
241           gcc_assert (!btr_referenced_p (src, NULL));
242
243           if (!check_const || CONSTANT_P (src))
244             {
245               if (regno)
246                 *regno = REGNO (dest);
247               return 1;
248             }
249         }
250     }
251   return 0;
252 }
253
254 /* Find and return a use of a target register within an instruction INSN.  */
255 static rtx *
256 find_btr_use (rtx insn)
257 {
258   return btr_referenced_p (insn, NULL) ? btr_reference_found : NULL;
259 }
260
261 /* Find the group that the target register definition DEF belongs
262    to in the list starting with *ALL_BTR_DEF_GROUPS.  If no such
263    group exists, create one.  Add def to the group.  */
264 static void
265 find_btr_def_group (btr_def_group *all_btr_def_groups, btr_def def)
266 {
267   if (insn_sets_btr_p (def->insn, 1, NULL))
268     {
269       btr_def_group this_group;
270       rtx def_src = SET_SRC (single_set (def->insn));
271
272       /* ?? This linear search is an efficiency concern, particularly
273          as the search will almost always fail to find a match.  */
274       for (this_group = *all_btr_def_groups;
275            this_group != NULL;
276            this_group = this_group->next)
277         if (rtx_equal_p (def_src, this_group->src))
278           break;
279
280       if (!this_group)
281         {
282           this_group = XOBNEW (&migrate_btrl_obstack, struct btr_def_group_s);
283           this_group->src = def_src;
284           this_group->members = NULL;
285           this_group->next = *all_btr_def_groups;
286           *all_btr_def_groups = this_group;
287         }
288       def->group = this_group;
289       def->next_this_group = this_group->members;
290       this_group->members = def;
291     }
292   else
293     def->group = NULL;
294 }
295
296 /* Create a new target register definition structure, for a definition in
297    block BB, instruction INSN, and insert it into ALL_BTR_DEFS.  Return
298    the new definition.  */
299 static btr_def
300 add_btr_def (fibheap_t all_btr_defs, basic_block bb, int insn_luid, rtx insn,
301              unsigned int dest_reg, int other_btr_uses_before_def,
302              btr_def_group *all_btr_def_groups)
303 {
304   btr_def this_def = XOBNEW (&migrate_btrl_obstack, struct btr_def_s);
305   this_def->bb = bb;
306   this_def->luid = insn_luid;
307   this_def->insn = insn;
308   this_def->btr = dest_reg;
309   this_def->cost = basic_block_freq (bb);
310   this_def->has_ambiguous_use = 0;
311   this_def->other_btr_uses_before_def = other_btr_uses_before_def;
312   this_def->other_btr_uses_after_use = 0;
313   this_def->next_this_bb = NULL;
314   this_def->next_this_group = NULL;
315   this_def->uses = NULL;
316   this_def->live_range = NULL;
317   find_btr_def_group (all_btr_def_groups, this_def);
318
319   fibheap_insert (all_btr_defs, -this_def->cost, this_def);
320
321   if (dump_file)
322     fprintf (dump_file,
323       "Found target reg definition: sets %u { bb %d, insn %d }%s priority %d\n",
324              dest_reg, bb->index, INSN_UID (insn),
325              (this_def->group ? "" : ":not const"), this_def->cost);
326
327   return this_def;
328 }
329
330 /* Create a new target register user structure, for a use in block BB,
331    instruction INSN.  Return the new user.  */
332 static btr_user
333 new_btr_user (basic_block bb, int insn_luid, rtx insn)
334 {
335   /* This instruction reads target registers.  We need
336      to decide whether we can replace all target register
337      uses easily.
338    */
339   rtx *usep = find_btr_use (PATTERN (insn));
340   rtx use;
341   btr_user user = NULL;
342
343   if (usep)
344     {
345       int unambiguous_single_use;
346
347       /* We want to ensure that USE is the only use of a target
348          register in INSN, so that we know that to rewrite INSN to use
349          a different target register, all we have to do is replace USE.  */
350       unambiguous_single_use = !btr_referenced_p (PATTERN (insn), usep);
351       if (!unambiguous_single_use)
352         usep = NULL;
353     }
354   use = usep ? *usep : NULL_RTX;
355   user = XOBNEW (&migrate_btrl_obstack, struct btr_user_s);
356   user->bb = bb;
357   user->luid = insn_luid;
358   user->insn = insn;
359   user->use = use;
360   user->other_use_this_block = 0;
361   user->next = NULL;
362   user->n_reaching_defs = 0;
363   user->first_reaching_def = -1;
364
365   if (dump_file)
366     {
367       fprintf (dump_file, "Uses target reg: { bb %d, insn %d }",
368                bb->index, INSN_UID (insn));
369
370       if (user->use)
371         fprintf (dump_file, ": unambiguous use of reg %d\n",
372                  REGNO (user->use));
373     }
374
375   return user;
376 }
377
378 /* Write the contents of S to the dump file.  */
379 static void
380 dump_hard_reg_set (HARD_REG_SET s)
381 {
382   int reg;
383   for (reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg++)
384     if (TEST_HARD_REG_BIT (s, reg))
385       fprintf (dump_file, " %d", reg);
386 }
387
388 /* Write the set of target regs live in block BB to the dump file.  */
389 static void
390 dump_btrs_live (int bb)
391 {
392   fprintf (dump_file, "BB%d live:", bb);
393   dump_hard_reg_set (btrs_live[bb]);
394   fprintf (dump_file, "\n");
395 }
396
397 /* REGNO is the number of a branch target register that is being used or
398    set.  USERS_THIS_BB is a list of preceding branch target register users;
399    If any of them use the same register, set their other_use_this_block
400    flag.  */
401 static void
402 note_other_use_this_block (unsigned int regno, btr_user users_this_bb)
403 {
404   btr_user user;
405
406   for (user = users_this_bb; user != NULL; user = user->next)
407     if (user->use && REGNO (user->use) == regno)
408       user->other_use_this_block = 1;
409 }
410
411 typedef struct {
412   btr_user users_this_bb;
413   HARD_REG_SET btrs_written_in_block;
414   HARD_REG_SET btrs_live_in_block;
415   sbitmap bb_gen;
416   sbitmap *btr_defset;
417 } defs_uses_info;
418
419 /* Called via note_stores or directly to register stores into /
420    clobbers of a branch target register DEST that are not recognized as
421    straightforward definitions.  DATA points to information about the
422    current basic block that needs updating.  */
423 static void
424 note_btr_set (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
425 {
426   defs_uses_info *info = (defs_uses_info *) data;
427   int regno, end_regno;
428
429   if (!REG_P (dest))
430     return;
431   regno = REGNO (dest);
432   end_regno = END_HARD_REGNO (dest);
433   for (; regno < end_regno; regno++)
434     if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno))
435       {
436         note_other_use_this_block (regno, info->users_this_bb);
437         SET_HARD_REG_BIT (info->btrs_written_in_block, regno);
438         SET_HARD_REG_BIT (info->btrs_live_in_block, regno);
439         bitmap_and_compl (info->bb_gen, info->bb_gen,
440                             info->btr_defset[regno - first_btr]);
441       }
442 }
443
444 static void
445 compute_defs_uses_and_gen (fibheap_t all_btr_defs, btr_def *def_array,
446                            btr_user *use_array, sbitmap *btr_defset,
447                            sbitmap *bb_gen, HARD_REG_SET *btrs_written)
448 {
449   /* Scan the code building up the set of all defs and all uses.
450      For each target register, build the set of defs of that register.
451      For each block, calculate the set of target registers
452      written in that block.
453      Also calculate the set of btrs ever live in that block.
454   */
455   int i;
456   int insn_luid = 0;
457   btr_def_group all_btr_def_groups = NULL;
458   defs_uses_info info;
459
460   bitmap_vector_clear (bb_gen, last_basic_block_for_fn (cfun));
461   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block_for_fn (cfun); i++)
462     {
463       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
464       int reg;
465       btr_def defs_this_bb = NULL;
466       rtx insn;
467       rtx last;
468       int can_throw = 0;
469
470       info.users_this_bb = NULL;
471       info.bb_gen = bb_gen[i];
472       info.btr_defset = btr_defset;
473
474       CLEAR_HARD_REG_SET (info.btrs_live_in_block);
475       CLEAR_HARD_REG_SET (info.btrs_written_in_block);
476       for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
477         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
478             && REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (bb), reg))
479           SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, reg);
480
481       for (insn = BB_HEAD (bb), last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
482            insn != last;
483            insn = NEXT_INSN (insn), insn_luid++)
484         {
485           if (INSN_P (insn))
486             {
487               int regno;
488               int insn_uid = INSN_UID (insn);
489
490               if (insn_sets_btr_p (insn, 0, &regno))
491                 {
492                   btr_def def = add_btr_def (
493                       all_btr_defs, bb, insn_luid, insn, regno,
494                       TEST_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, regno),
495                       &all_btr_def_groups);
496
497                   def_array[insn_uid] = def;
498                   SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_written_in_block, regno);
499                   SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, regno);
500                   bitmap_and_compl (bb_gen[i], bb_gen[i],
501                                       btr_defset[regno - first_btr]);
502                   bitmap_set_bit (bb_gen[i], insn_uid);
503                   def->next_this_bb = defs_this_bb;
504                   defs_this_bb = def;
505                   bitmap_set_bit (btr_defset[regno - first_btr], insn_uid);
506                   note_other_use_this_block (regno, info.users_this_bb);
507                 }
508               /* Check for the blockage emitted by expand_nl_goto_receiver.  */
509               else if (cfun->has_nonlocal_label
510                        && GET_CODE (PATTERN (insn)) == UNSPEC_VOLATILE)
511                 {
512                   btr_user user;
513
514                   /* Do the equivalent of calling note_other_use_this_block
515                      for every target register.  */
516                   for (user = info.users_this_bb; user != NULL;
517                        user = user->next)
518                     if (user->use)
519                       user->other_use_this_block = 1;
520                   IOR_HARD_REG_SET (info.btrs_written_in_block, all_btrs);
521                   IOR_HARD_REG_SET (info.btrs_live_in_block, all_btrs);
522                   bitmap_clear (info.bb_gen);
523                 }
524               else
525                 {
526                   if (btr_referenced_p (PATTERN (insn), NULL))
527                     {
528                       btr_user user = new_btr_user (bb, insn_luid, insn);
529
530                       use_array[insn_uid] = user;
531                       if (user->use)
532                         SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block,
533                                           REGNO (user->use));
534                       else
535                         {
536                           int reg;
537                           for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
538                             if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
539                                 && refers_to_regno_p (reg, reg + 1, user->insn,
540                                                       NULL))
541                               {
542                                 note_other_use_this_block (reg,
543                                                            info.users_this_bb);
544                                 SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, reg);
545                               }
546                           note_stores (PATTERN (insn), note_btr_set, &info);
547                         }
548                       user->next = info.users_this_bb;
549                       info.users_this_bb = user;
550                     }
551                   if (CALL_P (insn))
552                     {
553                       HARD_REG_SET *clobbered = &call_used_reg_set;
554                       HARD_REG_SET call_saved;
555                       rtx pat = PATTERN (insn);
556                       int i;
557
558                       /* Check for sibcall.  */
559                       if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
560                         for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
561                           if (ANY_RETURN_P (XVECEXP (pat, 0, i)))
562                             {
563                               COMPL_HARD_REG_SET (call_saved,
564                                                   call_used_reg_set);
565                               clobbered = &call_saved;
566                             }
567
568                       for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
569                         if (TEST_HARD_REG_BIT (*clobbered, regno))
570                           note_btr_set (regno_reg_rtx[regno], NULL_RTX, &info);
571                     }
572                 }
573             }
574         }
575
576       COPY_HARD_REG_SET (btrs_live[i], info.btrs_live_in_block);
577       COPY_HARD_REG_SET (btrs_written[i], info.btrs_written_in_block);
578
579       REG_SET_TO_HARD_REG_SET (btrs_live_at_end[i], df_get_live_out (bb));
580       /* If this block ends in a jump insn, add any uses or even clobbers
581          of branch target registers that it might have.  */
582       for (insn = BB_END (bb); insn != BB_HEAD (bb) && ! INSN_P (insn); )
583         insn = PREV_INSN (insn);
584       /* ??? for the fall-through edge, it would make sense to insert the
585          btr set on the edge, but that would require to split the block
586          early on so that we can distinguish between dominance from the fall
587          through edge - which can use the call-clobbered registers - from
588          dominance by the throw edge.  */
589       if (can_throw_internal (insn))
590         {
591           HARD_REG_SET tmp;
592
593           COPY_HARD_REG_SET (tmp, call_used_reg_set);
594           AND_HARD_REG_SET (tmp, all_btrs);
595           IOR_HARD_REG_SET (btrs_live_at_end[i], tmp);
596           can_throw = 1;
597         }
598       if (can_throw || JUMP_P (insn))
599         {
600           int regno;
601
602           for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
603             if (refers_to_regno_p (regno, regno+1, insn, NULL))
604               SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[i], regno);
605         }
606
607       if (dump_file)
608         dump_btrs_live (i);
609     }
610 }
611
612 static void
613 compute_kill (sbitmap *bb_kill, sbitmap *btr_defset,
614               HARD_REG_SET *btrs_written)
615 {
616   int i;
617   int regno;
618
619   /* For each basic block, form the set BB_KILL - the set
620      of definitions that the block kills.  */
621   bitmap_vector_clear (bb_kill, last_basic_block_for_fn (cfun));
622   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block_for_fn (cfun); i++)
623     {
624       for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
625         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
626             && TEST_HARD_REG_BIT (btrs_written[i], regno))
627           bitmap_ior (bb_kill[i], bb_kill[i],
628                           btr_defset[regno - first_btr]);
629     }
630 }
631
632 static void
633 compute_out (sbitmap *bb_out, sbitmap *bb_gen, sbitmap *bb_kill, int max_uid)
634 {
635   /* Perform iterative dataflow:
636       Initially, for all blocks, BB_OUT = BB_GEN.
637       For each block,
638         BB_IN  = union over predecessors of BB_OUT(pred)
639         BB_OUT = (BB_IN - BB_KILL) + BB_GEN
640      Iterate until the bb_out sets stop growing.  */
641   int i;
642   int changed;
643   sbitmap bb_in = sbitmap_alloc (max_uid);
644
645   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block_for_fn (cfun); i++)
646     bitmap_copy (bb_out[i], bb_gen[i]);
647
648   changed = 1;
649   while (changed)
650     {
651       changed = 0;
652       for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block_for_fn (cfun); i++)
653         {
654           bitmap_union_of_preds (bb_in, bb_out, BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i));
655           changed |= bitmap_ior_and_compl (bb_out[i], bb_gen[i],
656                                                bb_in, bb_kill[i]);
657         }
658     }
659   sbitmap_free (bb_in);
660 }
661
662 static void
663 link_btr_uses (btr_def *def_array, btr_user *use_array, sbitmap *bb_out,
664                sbitmap *btr_defset, int max_uid)
665 {
666   int i;
667   sbitmap reaching_defs = sbitmap_alloc (max_uid);
668
669   /* Link uses to the uses lists of all of their reaching defs.
670      Count up the number of reaching defs of each use.  */
671   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block_for_fn (cfun); i++)
672     {
673       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
674       rtx insn;
675       rtx last;
676
677       bitmap_union_of_preds (reaching_defs, bb_out, BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i));
678       for (insn = BB_HEAD (bb), last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
679            insn != last;
680            insn = NEXT_INSN (insn))
681         {
682           if (INSN_P (insn))
683             {
684               int insn_uid = INSN_UID (insn);
685
686               btr_def def   = def_array[insn_uid];
687               btr_user user = use_array[insn_uid];
688               if (def != NULL)
689                 {
690                   /* Remove all reaching defs of regno except
691                      for this one.  */
692                   bitmap_and_compl (reaching_defs, reaching_defs,
693                                       btr_defset[def->btr - first_btr]);
694                   bitmap_set_bit (reaching_defs, insn_uid);
695                 }
696
697               if (user != NULL)
698                 {
699                   /* Find all the reaching defs for this use.  */
700                   sbitmap reaching_defs_of_reg = sbitmap_alloc (max_uid);
701                   unsigned int uid = 0;
702                   sbitmap_iterator sbi;
703
704                   if (user->use)
705                     bitmap_and (
706                       reaching_defs_of_reg,
707                       reaching_defs,
708                       btr_defset[REGNO (user->use) - first_btr]);
709                   else
710                     {
711                       int reg;
712
713                       bitmap_clear (reaching_defs_of_reg);
714                       for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
715                         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
716                             && refers_to_regno_p (reg, reg + 1, user->insn,
717                                                   NULL))
718                           bitmap_or_and (reaching_defs_of_reg,
719                             reaching_defs_of_reg,
720                             reaching_defs,
721                             btr_defset[reg - first_btr]);
722                     }
723                   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (reaching_defs_of_reg, 0, uid, sbi)
724                     {
725                       btr_def def = def_array[uid];
726
727                       /* We now know that def reaches user.  */
728
729                       if (dump_file)
730                         fprintf (dump_file,
731                           "Def in insn %d reaches use in insn %d\n",
732                           uid, insn_uid);
733
734                       user->n_reaching_defs++;
735                       if (!user->use)
736                         def->has_ambiguous_use = 1;
737                       if (user->first_reaching_def != -1)
738                         { /* There is more than one reaching def.  This is
739                              a rare case, so just give up on this def/use
740                              web when it occurs.  */
741                           def->has_ambiguous_use = 1;
742                           def_array[user->first_reaching_def]
743                             ->has_ambiguous_use = 1;
744                           if (dump_file)
745                             fprintf (dump_file,
746                                      "(use %d has multiple reaching defs)\n",
747                                      insn_uid);
748                         }
749                       else
750                         user->first_reaching_def = uid;
751                       if (user->other_use_this_block)
752                         def->other_btr_uses_after_use = 1;
753                       user->next = def->uses;
754                       def->uses = user;
755                     }
756                   sbitmap_free (reaching_defs_of_reg);
757                 }
758
759               if (CALL_P (insn))
760                 {
761                   int regno;
762
763                   for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
764                     if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
765                         && TEST_HARD_REG_BIT (call_used_reg_set, regno))
766                       bitmap_and_compl (reaching_defs, reaching_defs,
767                                           btr_defset[regno - first_btr]);
768                 }
769             }
770         }
771     }
772   sbitmap_free (reaching_defs);
773 }
774
775 static void
776 build_btr_def_use_webs (fibheap_t all_btr_defs)
777 {
778   const int max_uid = get_max_uid ();
779   btr_def  *def_array   = XCNEWVEC (btr_def, max_uid);
780   btr_user *use_array   = XCNEWVEC (btr_user, max_uid);
781   sbitmap *btr_defset   = sbitmap_vector_alloc (
782                            (last_btr - first_btr) + 1, max_uid);
783   sbitmap *bb_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun),
784                                           max_uid);
785   HARD_REG_SET *btrs_written = XCNEWVEC (HARD_REG_SET,
786                                          last_basic_block_for_fn (cfun));
787   sbitmap *bb_kill;
788   sbitmap *bb_out;
789
790   bitmap_vector_clear (btr_defset, (last_btr - first_btr) + 1);
791
792   compute_defs_uses_and_gen (all_btr_defs, def_array, use_array, btr_defset,
793                              bb_gen, btrs_written);
794
795   bb_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun), max_uid);
796   compute_kill (bb_kill, btr_defset, btrs_written);
797   free (btrs_written);
798
799   bb_out = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun), max_uid);
800   compute_out (bb_out, bb_gen, bb_kill, max_uid);
801
802   sbitmap_vector_free (bb_gen);
803   sbitmap_vector_free (bb_kill);
804
805   link_btr_uses (def_array, use_array, bb_out, btr_defset, max_uid);
806
807   sbitmap_vector_free (bb_out);
808   sbitmap_vector_free (btr_defset);
809   free (use_array);
810   free (def_array);
811 }
812
813 /* Return true if basic block BB contains the start or end of the
814    live range of the definition DEF, AND there are other live
815    ranges of the same target register that include BB.  */
816 static int
817 block_at_edge_of_live_range_p (int bb, btr_def def)
818 {
819   if (def->other_btr_uses_before_def
820       && BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, bb) == def->bb)
821     return 1;
822   else if (def->other_btr_uses_after_use)
823     {
824       btr_user user;
825       for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
826         if (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, bb) == user->bb)
827           return 1;
828     }
829   return 0;
830 }
831
832 /* We are removing the def/use web DEF.  The target register
833    used in this web is therefore no longer live in the live range
834    of this web, so remove it from the live set of all basic blocks
835    in the live range of the web.
836    Blocks at the boundary of the live range may contain other live
837    ranges for the same target register, so we have to be careful
838    to remove the target register from the live set of these blocks
839    only if they do not contain other live ranges for the same register.  */
840 static void
841 clear_btr_from_live_range (btr_def def)
842 {
843   unsigned bb;
844   bitmap_iterator bi;
845
846   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
847     {
848       if ((!def->other_btr_uses_before_def
849            && !def->other_btr_uses_after_use)
850           || !block_at_edge_of_live_range_p (bb, def))
851         {
852           CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live[bb], def->btr);
853           CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[bb], def->btr);
854           if (dump_file)
855             dump_btrs_live (bb);
856         }
857     }
858  if (def->own_end)
859    CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[def->bb->index], def->btr);
860 }
861
862
863 /* We are adding the def/use web DEF.  Add the target register used
864    in this web to the live set of all of the basic blocks that contain
865    the live range of the web.
866    If OWN_END is set, also show that the register is live from our
867    definitions at the end of the basic block where it is defined.  */
868 static void
869 add_btr_to_live_range (btr_def def, int own_end)
870 {
871   unsigned bb;
872   bitmap_iterator bi;
873
874   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
875     {
876       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live[bb], def->btr);
877       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[bb], def->btr);
878       if (dump_file)
879         dump_btrs_live (bb);
880     }
881   if (own_end)
882     {
883       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[def->bb->index], def->btr);
884       def->own_end = 1;
885     }
886 }
887
888 /* Update a live range to contain the basic block NEW_BLOCK, and all
889    blocks on paths between the existing live range and NEW_BLOCK.
890    HEAD is a block contained in the existing live range that dominates
891    all other blocks in the existing live range.
892    Also add to the set BTRS_LIVE_IN_RANGE all target registers that
893    are live in the blocks that we add to the live range.
894    If FULL_RANGE is set, include the full live range of NEW_BB;
895    otherwise, if NEW_BB dominates HEAD_BB, only add registers that
896    are life at the end of NEW_BB for NEW_BB itself.
897    It is a precondition that either NEW_BLOCK dominates HEAD,or
898    HEAD dom NEW_BLOCK.  This is used to speed up the
899    implementation of this function.  */
900 static void
901 augment_live_range (bitmap live_range, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range,
902                     basic_block head_bb, basic_block new_bb, int full_range)
903 {
904   basic_block *worklist, *tos;
905
906   tos = worklist = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks_for_fn (cfun) + 1);
907
908   if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, new_bb, head_bb))
909     {
910       if (new_bb == head_bb)
911         {
912           if (full_range)
913             IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[new_bb->index]);
914           free (tos);
915           return;
916         }
917       *tos++ = new_bb;
918     }
919   else
920     {
921       edge e;
922       edge_iterator ei;
923       int new_block = new_bb->index;
924
925       gcc_assert (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, head_bb, new_bb));
926
927       IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[head_bb->index]);
928       bitmap_set_bit (live_range, new_block);
929       /* A previous btr migration could have caused a register to be
930         live just at the end of new_block which we need in full, so
931         use trs_live_at_end even if full_range is set.  */
932       IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live_at_end[new_block]);
933       if (full_range)
934         IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[new_block]);
935       if (dump_file)
936         {
937           fprintf (dump_file,
938                    "Adding end of block %d and rest of %d to live range\n",
939                    new_block, head_bb->index);
940           fprintf (dump_file,"Now live btrs are ");
941           dump_hard_reg_set (*btrs_live_in_range);
942           fprintf (dump_file, "\n");
943         }
944       FOR_EACH_EDGE (e, ei, head_bb->preds)
945         *tos++ = e->src;
946     }
947
948   while (tos != worklist)
949     {
950       basic_block bb = *--tos;
951       if (!bitmap_bit_p (live_range, bb->index))
952         {
953           edge e;
954           edge_iterator ei;
955
956           bitmap_set_bit (live_range, bb->index);
957           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
958             btrs_live[bb->index]);
959           /* A previous btr migration could have caused a register to be
960              live just at the end of a block which we need in full.  */
961           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
962             btrs_live_at_end[bb->index]);
963           if (dump_file)
964             {
965               fprintf (dump_file,
966                 "Adding block %d to live range\n", bb->index);
967               fprintf (dump_file,"Now live btrs are ");
968               dump_hard_reg_set (*btrs_live_in_range);
969               fprintf (dump_file, "\n");
970             }
971
972           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
973             {
974               basic_block pred = e->src;
975               if (!bitmap_bit_p (live_range, pred->index))
976                 *tos++ = pred;
977             }
978         }
979     }
980
981   free (worklist);
982 }
983
984 /*  Return the most desirable target register that is not in
985     the set USED_BTRS.  */
986 static int
987 choose_btr (HARD_REG_SET used_btrs)
988 {
989   int i;
990
991   if (!hard_reg_set_subset_p (all_btrs, used_btrs))
992     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
993       {
994 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
995         int regno = reg_alloc_order[i];
996 #else
997         int regno = i;
998 #endif
999         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
1000             && !TEST_HARD_REG_BIT (used_btrs, regno))
1001           return regno;
1002       }
1003   return -1;
1004 }
1005
1006 /* Calculate the set of basic blocks that contain the live range of
1007    the def/use web DEF.
1008    Also calculate the set of target registers that are live at time
1009    in this live range, but ignore the live range represented by DEF
1010    when calculating this set.  */
1011 static void
1012 btr_def_live_range (btr_def def, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1013 {
1014   if (!def->live_range)
1015     {
1016       btr_user user;
1017
1018       def->live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1019
1020       bitmap_set_bit (def->live_range, def->bb->index);
1021       COPY_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
1022                          (flag_btr_bb_exclusive
1023                           ? btrs_live : btrs_live_at_end)[def->bb->index]);
1024
1025       for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1026         augment_live_range (def->live_range, btrs_live_in_range,
1027                             def->bb, user->bb,
1028                             (flag_btr_bb_exclusive
1029                              || user->insn != BB_END (def->bb)
1030                              || !JUMP_P (user->insn)));
1031     }
1032   else
1033     {
1034       /* def->live_range is accurate, but we need to recompute
1035          the set of target registers live over it, because migration
1036          of other PT instructions may have affected it.
1037       */
1038       unsigned bb;
1039       unsigned def_bb = flag_btr_bb_exclusive ? -1 : def->bb->index;
1040       bitmap_iterator bi;
1041
1042       CLEAR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range);
1043       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
1044         {
1045           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
1046                             (def_bb == bb
1047                              ? btrs_live_at_end : btrs_live) [bb]);
1048         }
1049     }
1050   if (!def->other_btr_uses_before_def &&
1051       !def->other_btr_uses_after_use)
1052     CLEAR_HARD_REG_BIT (*btrs_live_in_range, def->btr);
1053 }
1054
1055 /* Merge into the def/use web DEF any other def/use webs in the same
1056    group that are dominated by DEF, provided that there is a target
1057    register available to allocate to the merged web.  */
1058 static void
1059 combine_btr_defs (btr_def def, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1060 {
1061   btr_def other_def;
1062
1063   for (other_def = def->group->members;
1064        other_def != NULL;
1065        other_def = other_def->next_this_group)
1066     {
1067       if (other_def != def
1068           && other_def->uses != NULL
1069           && ! other_def->has_ambiguous_use
1070           && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, other_def->bb, def->bb))
1071         {
1072           /* def->bb dominates the other def, so def and other_def could
1073              be combined.  */
1074           /* Merge their live ranges, and get the set of
1075              target registers live over the merged range.  */
1076           int btr;
1077           HARD_REG_SET combined_btrs_live;
1078           bitmap combined_live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1079           btr_user user;
1080
1081           if (other_def->live_range == NULL)
1082             {
1083               HARD_REG_SET dummy_btrs_live_in_range;
1084               btr_def_live_range (other_def, &dummy_btrs_live_in_range);
1085             }
1086           COPY_HARD_REG_SET (combined_btrs_live, *btrs_live_in_range);
1087           bitmap_copy (combined_live_range, def->live_range);
1088
1089           for (user = other_def->uses; user != NULL; user = user->next)
1090             augment_live_range (combined_live_range, &combined_btrs_live,
1091                                 def->bb, user->bb,
1092                                 (flag_btr_bb_exclusive
1093                                  || user->insn != BB_END (def->bb)
1094                                  || !JUMP_P (user->insn)));
1095
1096           btr = choose_btr (combined_btrs_live);
1097           if (btr != -1)
1098             {
1099               /* We can combine them.  */
1100               if (dump_file)
1101                 fprintf (dump_file,
1102                          "Combining def in insn %d with def in insn %d\n",
1103                          INSN_UID (other_def->insn), INSN_UID (def->insn));
1104
1105               def->btr = btr;
1106               user = other_def->uses;
1107               while (user != NULL)
1108                 {
1109                   btr_user next = user->next;
1110
1111                   user->next = def->uses;
1112                   def->uses = user;
1113                   user = next;
1114                 }
1115               /* Combining def/use webs can make target registers live
1116                  after uses where they previously were not.  This means
1117                  some REG_DEAD notes may no longer be correct.  We could
1118                  be more precise about this if we looked at the combined
1119                  live range, but here I just delete any REG_DEAD notes
1120                  in case they are no longer correct.  */
1121               for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1122                 remove_note (user->insn,
1123                              find_regno_note (user->insn, REG_DEAD,
1124                                               REGNO (user->use)));
1125               clear_btr_from_live_range (other_def);
1126               other_def->uses = NULL;
1127               bitmap_copy (def->live_range, combined_live_range);
1128               if (other_def->btr == btr && other_def->other_btr_uses_after_use)
1129                 def->other_btr_uses_after_use = 1;
1130               COPY_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, combined_btrs_live);
1131
1132               /* Delete the old target register initialization.  */
1133               delete_insn (other_def->insn);
1134
1135             }
1136           BITMAP_FREE (combined_live_range);
1137         }
1138     }
1139 }
1140
1141 /* Move the definition DEF from its current position to basic
1142    block NEW_DEF_BB, and modify it to use branch target register BTR.
1143    Delete the old defining insn, and insert a new one in NEW_DEF_BB.
1144    Update all reaching uses of DEF in the RTL to use BTR.
1145    If this new position means that other defs in the
1146    same group can be combined with DEF then combine them.  */
1147 static void
1148 move_btr_def (basic_block new_def_bb, int btr, btr_def def, bitmap live_range,
1149              HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1150 {
1151   /* We can move the instruction.
1152      Set a target register in block NEW_DEF_BB to the value
1153      needed for this target register definition.
1154      Replace all uses of the old target register definition by
1155      uses of the new definition.  Delete the old definition.  */
1156   basic_block b = new_def_bb;
1157   rtx insp = BB_HEAD (b);
1158   rtx old_insn = def->insn;
1159   rtx src;
1160   rtx btr_rtx;
1161   rtx new_insn;
1162   enum machine_mode btr_mode;
1163   btr_user user;
1164   rtx set;
1165
1166   if (dump_file)
1167     fprintf(dump_file, "migrating to basic block %d, using reg %d\n",
1168             new_def_bb->index, btr);
1169
1170   clear_btr_from_live_range (def);
1171   def->btr = btr;
1172   def->bb = new_def_bb;
1173   def->luid = 0;
1174   def->cost = basic_block_freq (new_def_bb);
1175   bitmap_copy (def->live_range, live_range);
1176   combine_btr_defs (def, btrs_live_in_range);
1177   btr = def->btr;
1178   def->other_btr_uses_before_def
1179     = TEST_HARD_REG_BIT (btrs_live[b->index], btr) ? 1 : 0;
1180   add_btr_to_live_range (def, 1);
1181   if (LABEL_P (insp))
1182     insp = NEXT_INSN (insp);
1183   /* N.B.: insp is expected to be NOTE_INSN_BASIC_BLOCK now.  Some
1184      optimizations can result in insp being both first and last insn of
1185      its basic block.  */
1186   /* ?? some assertions to check that insp is sensible? */
1187
1188   if (def->other_btr_uses_before_def)
1189     {
1190       insp = BB_END (b);
1191       for (insp = BB_END (b); ! INSN_P (insp); insp = PREV_INSN (insp))
1192         gcc_assert (insp != BB_HEAD (b));
1193
1194       if (JUMP_P (insp) || can_throw_internal (insp))
1195         insp = PREV_INSN (insp);
1196     }
1197
1198   set = single_set (old_insn);
1199   src = SET_SRC (set);
1200   btr_mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
1201   btr_rtx = gen_rtx_REG (btr_mode, btr);
1202
1203   new_insn = gen_move_insn (btr_rtx, src);
1204
1205   /* Insert target register initialization at head of basic block.  */
1206   def->insn = emit_insn_after (new_insn, insp);
1207
1208   df_set_regs_ever_live (btr, true);
1209
1210   if (dump_file)
1211     fprintf (dump_file, "New pt is insn %d, inserted after insn %d\n",
1212              INSN_UID (def->insn), INSN_UID (insp));
1213
1214   /* Delete the old target register initialization.  */
1215   delete_insn (old_insn);
1216
1217   /* Replace each use of the old target register by a use of the new target
1218      register.  */
1219   for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1220     {
1221       /* Some extra work here to ensure consistent modes, because
1222          it seems that a target register REG rtx can be given a different
1223          mode depending on the context (surely that should not be
1224          the case?).  */
1225       rtx replacement_rtx;
1226       if (GET_MODE (user->use) == GET_MODE (btr_rtx)
1227           || GET_MODE (user->use) == VOIDmode)
1228         replacement_rtx = btr_rtx;
1229       else
1230         replacement_rtx = gen_rtx_REG (GET_MODE (user->use), btr);
1231       validate_replace_rtx (user->use, replacement_rtx, user->insn);
1232       user->use = replacement_rtx;
1233     }
1234 }
1235
1236 /* We anticipate intra-block scheduling to be done.  See if INSN could move
1237    up within BB by N_INSNS.  */
1238 static int
1239 can_move_up (const_basic_block bb, const_rtx insn, int n_insns)
1240 {
1241   while (insn != BB_HEAD (bb) && n_insns > 0)
1242     {
1243       insn = PREV_INSN (insn);
1244       /* ??? What if we have an anti-dependency that actually prevents the
1245          scheduler from doing the move?  We'd like to re-allocate the register,
1246          but not necessarily put the load into another basic block.  */
1247       if (INSN_P (insn))
1248         n_insns--;
1249     }
1250   return n_insns <= 0;
1251 }
1252
1253 /* Attempt to migrate the target register definition DEF to an
1254    earlier point in the flowgraph.
1255
1256    It is a precondition of this function that DEF is migratable:
1257    i.e. it has a constant source, and all uses are unambiguous.
1258
1259    Only migrations that reduce the cost of DEF will be made.
1260    MIN_COST is the lower bound on the cost of the DEF after migration.
1261    If we migrate DEF so that its cost falls below MIN_COST,
1262    then we do not attempt to migrate further.  The idea is that
1263    we migrate definitions in a priority order based on their cost,
1264    when the cost of this definition falls below MIN_COST, then
1265    there is another definition with cost == MIN_COST which now
1266    has a higher priority than this definition.
1267
1268    Return nonzero if there may be benefit from attempting to
1269    migrate this DEF further (i.e. we have reduced the cost below
1270    MIN_COST, but we may be able to reduce it further).
1271    Return zero if no further migration is possible.  */
1272 static int
1273 migrate_btr_def (btr_def def, int min_cost)
1274 {
1275   bitmap live_range;
1276   HARD_REG_SET btrs_live_in_range;
1277   int btr_used_near_def = 0;
1278   int def_basic_block_freq;
1279   basic_block attempt;
1280   int give_up = 0;
1281   int def_moved = 0;
1282   btr_user user;
1283   int def_latency;
1284
1285   if (dump_file)
1286     fprintf (dump_file,
1287              "Attempting to migrate pt from insn %d (cost = %d, min_cost = %d) ... ",
1288              INSN_UID (def->insn), def->cost, min_cost);
1289
1290   if (!def->group || def->has_ambiguous_use)
1291     /* These defs are not migratable.  */
1292     {
1293       if (dump_file)
1294         fprintf (dump_file, "it's not migratable\n");
1295       return 0;
1296     }
1297
1298   if (!def->uses)
1299     /* We have combined this def with another in the same group, so
1300        no need to consider it further.
1301     */
1302     {
1303       if (dump_file)
1304         fprintf (dump_file, "it's already combined with another pt\n");
1305       return 0;
1306     }
1307
1308   btr_def_live_range (def, &btrs_live_in_range);
1309   live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1310   bitmap_copy (live_range, def->live_range);
1311
1312 #ifdef INSN_SCHEDULING
1313   def_latency = insn_default_latency (def->insn) * issue_rate;
1314 #else
1315   def_latency = issue_rate;
1316 #endif
1317
1318   for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1319     {
1320       if (user->bb == def->bb
1321           && user->luid > def->luid
1322           && (def->luid + def_latency) > user->luid
1323           && ! can_move_up (def->bb, def->insn,
1324                             (def->luid + def_latency) - user->luid))
1325         {
1326           btr_used_near_def = 1;
1327           break;
1328         }
1329     }
1330
1331   def_basic_block_freq = basic_block_freq (def->bb);
1332
1333   for (attempt = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, def->bb);
1334        !give_up && attempt && attempt != ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
1335        && def->cost >= min_cost;
1336        attempt = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, attempt))
1337     {
1338       /* Try to move the instruction that sets the target register into
1339          basic block ATTEMPT.  */
1340       int try_freq = basic_block_freq (attempt);
1341       edge_iterator ei;
1342       edge e;
1343
1344       /* If ATTEMPT has abnormal edges, skip it.  */
1345       FOR_EACH_EDGE (e, ei, attempt->succs)
1346         if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
1347           break;
1348       if (e)
1349         continue;
1350
1351       if (dump_file)
1352         fprintf (dump_file, "trying block %d ...", attempt->index);
1353
1354       if (try_freq < def_basic_block_freq
1355           || (try_freq == def_basic_block_freq && btr_used_near_def))
1356         {
1357           int btr;
1358           augment_live_range (live_range, &btrs_live_in_range, def->bb, attempt,
1359                               flag_btr_bb_exclusive);
1360           if (dump_file)
1361             {
1362               fprintf (dump_file, "Now btrs live in range are: ");
1363               dump_hard_reg_set (btrs_live_in_range);
1364               fprintf (dump_file, "\n");
1365             }
1366           btr = choose_btr (btrs_live_in_range);
1367           if (btr != -1)
1368             {
1369               move_btr_def (attempt, btr, def, live_range, &btrs_live_in_range);
1370               bitmap_copy (live_range, def->live_range);
1371               btr_used_near_def = 0;
1372               def_moved = 1;
1373               def_basic_block_freq = basic_block_freq (def->bb);
1374             }
1375           else
1376             {
1377               /* There are no free target registers available to move
1378                  this far forward, so give up */
1379               give_up = 1;
1380               if (dump_file)
1381                 fprintf (dump_file,
1382                          "giving up because there are no free target registers\n");
1383             }
1384
1385         }
1386     }
1387   if (!def_moved)
1388     {
1389       give_up = 1;
1390       if (dump_file)
1391         fprintf (dump_file, "failed to move\n");
1392     }
1393   BITMAP_FREE (live_range);
1394   return !give_up;
1395 }
1396
1397 /* Attempt to move instructions that set target registers earlier
1398    in the flowgraph, away from their corresponding uses.  */
1399 static void
1400 migrate_btr_defs (enum reg_class btr_class, int allow_callee_save)
1401 {
1402   fibheap_t all_btr_defs = fibheap_new ();
1403   int reg;
1404
1405   gcc_obstack_init (&migrate_btrl_obstack);
1406   if (dump_file)
1407     {
1408       int i;
1409
1410       for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block_for_fn (cfun); i++)
1411         {
1412           basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
1413           fprintf (dump_file,
1414                    "Basic block %d: count = " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC
1415                    " loop-depth = %d idom = %d\n",
1416                    i, (HOST_WIDEST_INT) bb->count, bb_loop_depth (bb),
1417                    get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb)->index);
1418         }
1419     }
1420
1421   CLEAR_HARD_REG_SET (all_btrs);
1422   for (first_btr = -1, reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg++)
1423     if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[(int) btr_class], reg)
1424         && (allow_callee_save || call_used_regs[reg]
1425             || df_regs_ever_live_p (reg)))
1426       {
1427         SET_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg);
1428         last_btr = reg;
1429         if (first_btr < 0)
1430           first_btr = reg;
1431       }
1432
1433   btrs_live = XCNEWVEC (HARD_REG_SET, last_basic_block_for_fn (cfun));
1434   btrs_live_at_end = XCNEWVEC (HARD_REG_SET, last_basic_block_for_fn (cfun));
1435
1436   build_btr_def_use_webs (all_btr_defs);
1437
1438   while (!fibheap_empty (all_btr_defs))
1439     {
1440       btr_def def = (btr_def) fibheap_extract_min (all_btr_defs);
1441       int min_cost = -fibheap_min_key (all_btr_defs);
1442       if (migrate_btr_def (def, min_cost))
1443         {
1444           fibheap_insert (all_btr_defs, -def->cost, (void *) def);
1445           if (dump_file)
1446             {
1447               fprintf (dump_file,
1448                 "Putting insn %d back on queue with priority %d\n",
1449                 INSN_UID (def->insn), def->cost);
1450             }
1451         }
1452       else
1453         BITMAP_FREE (def->live_range);
1454     }
1455
1456   free (btrs_live);
1457   free (btrs_live_at_end);
1458   obstack_free (&migrate_btrl_obstack, NULL);
1459   fibheap_delete (all_btr_defs);
1460 }
1461
1462 static void
1463 branch_target_load_optimize (bool after_prologue_epilogue_gen)
1464 {
1465   enum reg_class klass
1466     = (enum reg_class) targetm.branch_target_register_class ();
1467   if (klass != NO_REGS)
1468     {
1469       /* Initialize issue_rate.  */
1470       if (targetm.sched.issue_rate)
1471         issue_rate = targetm.sched.issue_rate ();
1472       else
1473         issue_rate = 1;
1474
1475       if (!after_prologue_epilogue_gen)
1476         {
1477           /* Build the CFG for migrate_btr_defs.  */
1478 #if 1
1479           /* This may or may not be needed, depending on where we
1480              run this phase.  */
1481           cleanup_cfg (optimize ? CLEANUP_EXPENSIVE : 0);
1482 #endif
1483         }
1484       df_analyze ();
1485
1486
1487       /* Dominator info is also needed for migrate_btr_def.  */
1488       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1489       migrate_btr_defs (klass,
1490                        (targetm.branch_target_register_callee_saved
1491                         (after_prologue_epilogue_gen)));
1492
1493       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1494     }
1495 }
1496 \f
1497 namespace {
1498
1499 const pass_data pass_data_branch_target_load_optimize1 =
1500 {
1501   RTL_PASS, /* type */
1502   "btl1", /* name */
1503   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
1504   true, /* has_execute */
1505   TV_NONE, /* tv_id */
1506   0, /* properties_required */
1507   0, /* properties_provided */
1508   0, /* properties_destroyed */
1509   0, /* todo_flags_start */
1510   TODO_verify_rtl_sharing, /* todo_flags_finish */
1511 };
1512
1513 class pass_branch_target_load_optimize1 : public rtl_opt_pass
1514 {
1515 public:
1516   pass_branch_target_load_optimize1 (gcc::context *ctxt)
1517     : rtl_opt_pass (pass_data_branch_target_load_optimize1, ctxt)
1518   {}
1519
1520   /* opt_pass methods: */
1521   virtual bool gate (function *) { return flag_branch_target_load_optimize; }
1522   virtual unsigned int execute (function *)
1523     {
1524       branch_target_load_optimize (epilogue_completed);
1525       return 0;
1526     }
1527
1528 }; // class pass_branch_target_load_optimize1
1529
1530 } // anon namespace
1531
1532 rtl_opt_pass *
1533 make_pass_branch_target_load_optimize1 (gcc::context *ctxt)
1534 {
1535   return new pass_branch_target_load_optimize1 (ctxt);
1536 }
1537
1538
1539 namespace {
1540
1541 const pass_data pass_data_branch_target_load_optimize2 =
1542 {
1543   RTL_PASS, /* type */
1544   "btl2", /* name */
1545   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
1546   true, /* has_execute */
1547   TV_NONE, /* tv_id */
1548   0, /* properties_required */
1549   0, /* properties_provided */
1550   0, /* properties_destroyed */
1551   0, /* todo_flags_start */
1552   0, /* todo_flags_finish */
1553 };
1554
1555 class pass_branch_target_load_optimize2 : public rtl_opt_pass
1556 {
1557 public:
1558   pass_branch_target_load_optimize2 (gcc::context *ctxt)
1559     : rtl_opt_pass (pass_data_branch_target_load_optimize2, ctxt)
1560   {}
1561
1562   /* opt_pass methods: */
1563   virtual bool gate (function *)
1564     {
1565       return (optimize > 0 && flag_branch_target_load_optimize2);
1566     }
1567
1568   virtual unsigned int execute (function *);
1569
1570 }; // class pass_branch_target_load_optimize2
1571
1572 unsigned int
1573 pass_branch_target_load_optimize2::execute (function *)
1574 {
1575   static int warned = 0;
1576
1577   /* Leave this a warning for now so that it is possible to experiment
1578      with running this pass twice.  In 3.6, we should either make this
1579      an error, or use separate dump files.  */
1580   if (flag_branch_target_load_optimize
1581       && flag_branch_target_load_optimize2
1582       && !warned)
1583     {
1584       warning (0, "branch target register load optimization is not intended "
1585                "to be run twice");
1586
1587       warned = 1;
1588     }
1589
1590   branch_target_load_optimize (epilogue_completed);
1591   return 0;
1592 }
1593
1594 } // anon namespace
1595
1596 rtl_opt_pass *
1597 make_pass_branch_target_load_optimize2 (gcc::context *ctxt)
1598 {
1599   return new pass_branch_target_load_optimize2 (ctxt);
1600 }