[Ada] Various typo fixes and reformatting of comments
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / cselib.c
1 /* Common subexpression elimination library for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987-2020 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 "df.h"
28 #include "memmodel.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "regs.h"
31 #include "emit-rtl.h"
32 #include "dumpfile.h"
33 #include "cselib.h"
34 #include "function-abi.h"
35
36 /* A list of cselib_val structures.  */
37 struct elt_list
38 {
39   struct elt_list *next;
40   cselib_val *elt;
41 };
42
43 static bool cselib_record_memory;
44 static bool cselib_preserve_constants;
45 static bool cselib_any_perm_equivs;
46 static inline void promote_debug_loc (struct elt_loc_list *l);
47 static struct elt_list *new_elt_list (struct elt_list *, cselib_val *);
48 static void new_elt_loc_list (cselib_val *, rtx);
49 static void unchain_one_value (cselib_val *);
50 static void unchain_one_elt_list (struct elt_list **);
51 static void unchain_one_elt_loc_list (struct elt_loc_list **);
52 static void remove_useless_values (void);
53 static unsigned int cselib_hash_rtx (rtx, int, machine_mode);
54 static cselib_val *new_cselib_val (unsigned int, machine_mode, rtx);
55 static void add_mem_for_addr (cselib_val *, cselib_val *, rtx);
56 static cselib_val *cselib_lookup_mem (rtx, int);
57 static void cselib_invalidate_regno (unsigned int, machine_mode);
58 static void cselib_invalidate_mem (rtx);
59 static void cselib_record_set (rtx, cselib_val *, cselib_val *);
60 static void cselib_record_sets (rtx_insn *);
61 static rtx autoinc_split (rtx, rtx *, machine_mode);
62
63 #define PRESERVED_VALUE_P(RTX) \
64   (RTL_FLAG_CHECK1 ("PRESERVED_VALUE_P", (RTX), VALUE)->unchanging)
65
66 #define SP_BASED_VALUE_P(RTX) \
67   (RTL_FLAG_CHECK1 ("SP_BASED_VALUE_P", (RTX), VALUE)->jump)
68
69 #define SP_DERIVED_VALUE_P(RTX) \
70   (RTL_FLAG_CHECK1 ("SP_DERIVED_VALUE_P", (RTX), VALUE)->call)
71
72 struct expand_value_data
73 {
74   bitmap regs_active;
75   cselib_expand_callback callback;
76   void *callback_arg;
77   bool dummy;
78 };
79
80 static rtx cselib_expand_value_rtx_1 (rtx, struct expand_value_data *, int);
81
82 /* There are three ways in which cselib can look up an rtx:
83    - for a REG, the reg_values table (which is indexed by regno) is used
84    - for a MEM, we recursively look up its address and then follow the
85      addr_list of that value
86    - for everything else, we compute a hash value and go through the hash
87      table.  Since different rtx's can still have the same hash value,
88      this involves walking the table entries for a given value and comparing
89      the locations of the entries with the rtx we are looking up.  */
90
91 struct cselib_hasher : nofree_ptr_hash <cselib_val>
92 {
93   struct key {
94     /* The rtx value and its mode (needed separately for constant
95        integers).  */
96     machine_mode mode;
97     rtx x;
98     /* The mode of the contaning MEM, if any, otherwise VOIDmode.  */
99     machine_mode memmode;
100   };
101   typedef key *compare_type;
102   static inline hashval_t hash (const cselib_val *);
103   static inline bool equal (const cselib_val *, const key *);
104 };
105
106 /* The hash function for our hash table.  The value is always computed with
107    cselib_hash_rtx when adding an element; this function just extracts the
108    hash value from a cselib_val structure.  */
109
110 inline hashval_t
111 cselib_hasher::hash (const cselib_val *v)
112 {
113   return v->hash;
114 }
115
116 /* The equality test for our hash table.  The first argument V is a table
117    element (i.e. a cselib_val), while the second arg X is an rtx.  We know
118    that all callers of htab_find_slot_with_hash will wrap CONST_INTs into a
119    CONST of an appropriate mode.  */
120
121 inline bool
122 cselib_hasher::equal (const cselib_val *v, const key *x_arg)
123 {
124   struct elt_loc_list *l;
125   rtx x = x_arg->x;
126   machine_mode mode = x_arg->mode;
127   machine_mode memmode = x_arg->memmode;
128
129   if (mode != GET_MODE (v->val_rtx))
130     return false;
131
132   if (GET_CODE (x) == VALUE)
133     return x == v->val_rtx;
134
135   if (SP_DERIVED_VALUE_P (v->val_rtx) && GET_MODE (x) == Pmode)
136     {
137       rtx xoff = NULL;
138       if (autoinc_split (x, &xoff, memmode) == v->val_rtx && xoff == NULL_RTX)
139         return true;
140     }
141
142   /* We don't guarantee that distinct rtx's have different hash values,
143      so we need to do a comparison.  */
144   for (l = v->locs; l; l = l->next)
145     if (rtx_equal_for_cselib_1 (l->loc, x, memmode, 0))
146       {
147         promote_debug_loc (l);
148         return true;
149       }
150
151   return false;
152 }
153
154 /* A table that enables us to look up elts by their value.  */
155 static hash_table<cselib_hasher> *cselib_hash_table;
156
157 /* A table to hold preserved values.  */
158 static hash_table<cselib_hasher> *cselib_preserved_hash_table;
159
160 /* This is a global so we don't have to pass this through every function.
161    It is used in new_elt_loc_list to set SETTING_INSN.  */
162 static rtx_insn *cselib_current_insn;
163
164 /* The unique id that the next create value will take.  */
165 static unsigned int next_uid;
166
167 /* The number of registers we had when the varrays were last resized.  */
168 static unsigned int cselib_nregs;
169
170 /* Count values without known locations, or with only locations that
171    wouldn't have been known except for debug insns.  Whenever this
172    grows too big, we remove these useless values from the table.
173
174    Counting values with only debug values is a bit tricky.  We don't
175    want to increment n_useless_values when we create a value for a
176    debug insn, for this would get n_useless_values out of sync, but we
177    want increment it if all locs in the list that were ever referenced
178    in nondebug insns are removed from the list.
179
180    In the general case, once we do that, we'd have to stop accepting
181    nondebug expressions in the loc list, to avoid having two values
182    equivalent that, without debug insns, would have been made into
183    separate values.  However, because debug insns never introduce
184    equivalences themselves (no assignments), the only means for
185    growing loc lists is through nondebug assignments.  If the locs
186    also happen to be referenced in debug insns, it will work just fine.
187
188    A consequence of this is that there's at most one debug-only loc in
189    each loc list.  If we keep it in the first entry, testing whether
190    we have a debug-only loc list takes O(1).
191
192    Furthermore, since any additional entry in a loc list containing a
193    debug loc would have to come from an assignment (nondebug) that
194    references both the initial debug loc and the newly-equivalent loc,
195    the initial debug loc would be promoted to a nondebug loc, and the
196    loc list would not contain debug locs any more.
197
198    So the only case we have to be careful with in order to keep
199    n_useless_values in sync between debug and nondebug compilations is
200    to avoid incrementing n_useless_values when removing the single loc
201    from a value that turns out to not appear outside debug values.  We
202    increment n_useless_debug_values instead, and leave such values
203    alone until, for other reasons, we garbage-collect useless
204    values.  */
205 static int n_useless_values;
206 static int n_useless_debug_values;
207
208 /* Count values whose locs have been taken exclusively from debug
209    insns for the entire life of the value.  */
210 static int n_debug_values;
211
212 /* Number of useless values before we remove them from the hash table.  */
213 #define MAX_USELESS_VALUES 32
214
215 /* This table maps from register number to values.  It does not
216    contain pointers to cselib_val structures, but rather elt_lists.
217    The purpose is to be able to refer to the same register in
218    different modes.  The first element of the list defines the mode in
219    which the register was set; if the mode is unknown or the value is
220    no longer valid in that mode, ELT will be NULL for the first
221    element.  */
222 static struct elt_list **reg_values;
223 static unsigned int reg_values_size;
224 #define REG_VALUES(i) reg_values[i]
225
226 /* The largest number of hard regs used by any entry added to the
227    REG_VALUES table.  Cleared on each cselib_clear_table() invocation.  */
228 static unsigned int max_value_regs;
229
230 /* Here the set of indices I with REG_VALUES(I) != 0 is saved.  This is used
231    in cselib_clear_table() for fast emptying.  */
232 static unsigned int *used_regs;
233 static unsigned int n_used_regs;
234
235 /* We pass this to cselib_invalidate_mem to invalidate all of
236    memory for a non-const call instruction.  */
237 static GTY(()) rtx callmem;
238
239 /* Set by discard_useless_locs if it deleted the last location of any
240    value.  */
241 static int values_became_useless;
242
243 /* Used as stop element of the containing_mem list so we can check
244    presence in the list by checking the next pointer.  */
245 static cselib_val dummy_val;
246
247 /* If non-NULL, value of the eliminated arg_pointer_rtx or frame_pointer_rtx
248    that is constant through the whole function and should never be
249    eliminated.  */
250 static cselib_val *cfa_base_preserved_val;
251 static unsigned int cfa_base_preserved_regno = INVALID_REGNUM;
252
253 /* Used to list all values that contain memory reference.
254    May or may not contain the useless values - the list is compacted
255    each time memory is invalidated.  */
256 static cselib_val *first_containing_mem = &dummy_val;
257
258 static object_allocator<elt_list> elt_list_pool ("elt_list");
259 static object_allocator<elt_loc_list> elt_loc_list_pool ("elt_loc_list");
260 static object_allocator<cselib_val> cselib_val_pool ("cselib_val_list");
261
262 static pool_allocator value_pool ("value", RTX_CODE_SIZE (VALUE));
263
264 /* If nonnull, cselib will call this function before freeing useless
265    VALUEs.  A VALUE is deemed useless if its "locs" field is null.  */
266 void (*cselib_discard_hook) (cselib_val *);
267
268 /* If nonnull, cselib will call this function before recording sets or
269    even clobbering outputs of INSN.  All the recorded sets will be
270    represented in the array sets[n_sets].  new_val_min can be used to
271    tell whether values present in sets are introduced by this
272    instruction.  */
273 void (*cselib_record_sets_hook) (rtx_insn *insn, struct cselib_set *sets,
274                                  int n_sets);
275
276 \f
277
278 /* Allocate a struct elt_list and fill in its two elements with the
279    arguments.  */
280
281 static inline struct elt_list *
282 new_elt_list (struct elt_list *next, cselib_val *elt)
283 {
284   elt_list *el = elt_list_pool.allocate ();
285   el->next = next;
286   el->elt = elt;
287   return el;
288 }
289
290 /* Allocate a struct elt_loc_list with LOC and prepend it to VAL's loc
291    list.  */
292
293 static inline void
294 new_elt_loc_list (cselib_val *val, rtx loc)
295 {
296   struct elt_loc_list *el, *next = val->locs;
297
298   gcc_checking_assert (!next || !next->setting_insn
299                        || !DEBUG_INSN_P (next->setting_insn)
300                        || cselib_current_insn == next->setting_insn);
301
302   /* If we're creating the first loc in a debug insn context, we've
303      just created a debug value.  Count it.  */
304   if (!next && cselib_current_insn && DEBUG_INSN_P (cselib_current_insn))
305     n_debug_values++;
306
307   val = canonical_cselib_val (val);
308   next = val->locs;
309
310   if (GET_CODE (loc) == VALUE)
311     {
312       loc = canonical_cselib_val (CSELIB_VAL_PTR (loc))->val_rtx;
313
314       gcc_checking_assert (PRESERVED_VALUE_P (loc)
315                            == PRESERVED_VALUE_P (val->val_rtx));
316
317       if (val->val_rtx == loc)
318         return;
319       else if (val->uid > CSELIB_VAL_PTR (loc)->uid)
320         {
321           /* Reverse the insertion.  */
322           new_elt_loc_list (CSELIB_VAL_PTR (loc), val->val_rtx);
323           return;
324         }
325
326       gcc_checking_assert (val->uid < CSELIB_VAL_PTR (loc)->uid);
327
328       if (CSELIB_VAL_PTR (loc)->locs)
329         {
330           /* Bring all locs from LOC to VAL.  */
331           for (el = CSELIB_VAL_PTR (loc)->locs; el->next; el = el->next)
332             {
333               /* Adjust values that have LOC as canonical so that VAL
334                  becomes their canonical.  */
335               if (el->loc && GET_CODE (el->loc) == VALUE)
336                 {
337                   gcc_checking_assert (CSELIB_VAL_PTR (el->loc)->locs->loc
338                                        == loc);
339                   CSELIB_VAL_PTR (el->loc)->locs->loc = val->val_rtx;
340                 }
341             }
342           el->next = val->locs;
343           next = val->locs = CSELIB_VAL_PTR (loc)->locs;
344         }
345
346       if (CSELIB_VAL_PTR (loc)->addr_list)
347         {
348           /* Bring in addr_list into canonical node.  */
349           struct elt_list *last = CSELIB_VAL_PTR (loc)->addr_list;
350           while (last->next)
351             last = last->next;
352           last->next = val->addr_list;
353           val->addr_list = CSELIB_VAL_PTR (loc)->addr_list;
354           CSELIB_VAL_PTR (loc)->addr_list = NULL;
355         }
356
357       if (CSELIB_VAL_PTR (loc)->next_containing_mem != NULL
358           && val->next_containing_mem == NULL)
359         {
360           /* Add VAL to the containing_mem list after LOC.  LOC will
361              be removed when we notice it doesn't contain any
362              MEMs.  */
363           val->next_containing_mem = CSELIB_VAL_PTR (loc)->next_containing_mem;
364           CSELIB_VAL_PTR (loc)->next_containing_mem = val;
365         }
366
367       /* Chain LOC back to VAL.  */
368       el = elt_loc_list_pool.allocate ();
369       el->loc = val->val_rtx;
370       el->setting_insn = cselib_current_insn;
371       el->next = NULL;
372       CSELIB_VAL_PTR (loc)->locs = el;
373     }
374
375   el = elt_loc_list_pool.allocate ();
376   el->loc = loc;
377   el->setting_insn = cselib_current_insn;
378   el->next = next;
379   val->locs = el;
380 }
381
382 /* Promote loc L to a nondebug cselib_current_insn if L is marked as
383    originating from a debug insn, maintaining the debug values
384    count.  */
385
386 static inline void
387 promote_debug_loc (struct elt_loc_list *l)
388 {
389   if (l && l->setting_insn && DEBUG_INSN_P (l->setting_insn)
390       && (!cselib_current_insn || !DEBUG_INSN_P (cselib_current_insn)))
391     {
392       n_debug_values--;
393       l->setting_insn = cselib_current_insn;
394       if (cselib_preserve_constants && l->next)
395         {
396           gcc_assert (l->next->setting_insn
397                       && DEBUG_INSN_P (l->next->setting_insn)
398                       && !l->next->next);
399           l->next->setting_insn = cselib_current_insn;
400         }
401       else
402         gcc_assert (!l->next);
403     }
404 }
405
406 /* The elt_list at *PL is no longer needed.  Unchain it and free its
407    storage.  */
408
409 static inline void
410 unchain_one_elt_list (struct elt_list **pl)
411 {
412   struct elt_list *l = *pl;
413
414   *pl = l->next;
415   elt_list_pool.remove (l);
416 }
417
418 /* Likewise for elt_loc_lists.  */
419
420 static void
421 unchain_one_elt_loc_list (struct elt_loc_list **pl)
422 {
423   struct elt_loc_list *l = *pl;
424
425   *pl = l->next;
426   elt_loc_list_pool.remove (l);
427 }
428
429 /* Likewise for cselib_vals.  This also frees the addr_list associated with
430    V.  */
431
432 static void
433 unchain_one_value (cselib_val *v)
434 {
435   while (v->addr_list)
436     unchain_one_elt_list (&v->addr_list);
437
438   cselib_val_pool.remove (v);
439 }
440
441 /* Remove all entries from the hash table.  Also used during
442    initialization.  */
443
444 void
445 cselib_clear_table (void)
446 {
447   cselib_reset_table (1);
448 }
449
450 /* Return TRUE if V is a constant, a function invariant or a VALUE
451    equivalence; FALSE otherwise.  */
452
453 static bool
454 invariant_or_equiv_p (cselib_val *v)
455 {
456   struct elt_loc_list *l;
457
458   if (v == cfa_base_preserved_val)
459     return true;
460
461   /* Keep VALUE equivalences around.  */
462   for (l = v->locs; l; l = l->next)
463     if (GET_CODE (l->loc) == VALUE)
464       return true;
465
466   if (v->locs != NULL
467       && v->locs->next == NULL)
468     {
469       if (CONSTANT_P (v->locs->loc)
470           && (GET_CODE (v->locs->loc) != CONST
471               || !references_value_p (v->locs->loc, 0)))
472         return true;
473       /* Although a debug expr may be bound to different expressions,
474          we can preserve it as if it was constant, to get unification
475          and proper merging within var-tracking.  */
476       if (GET_CODE (v->locs->loc) == DEBUG_EXPR
477           || GET_CODE (v->locs->loc) == DEBUG_IMPLICIT_PTR
478           || GET_CODE (v->locs->loc) == ENTRY_VALUE
479           || GET_CODE (v->locs->loc) == DEBUG_PARAMETER_REF)
480         return true;
481
482       /* (plus (value V) (const_int C)) is invariant iff V is invariant.  */
483       if (GET_CODE (v->locs->loc) == PLUS
484           && CONST_INT_P (XEXP (v->locs->loc, 1))
485           && GET_CODE (XEXP (v->locs->loc, 0)) == VALUE
486           && invariant_or_equiv_p (CSELIB_VAL_PTR (XEXP (v->locs->loc, 0))))
487         return true;
488     }
489
490   return false;
491 }
492
493 /* Remove from hash table all VALUEs except constants, function
494    invariants and VALUE equivalences.  */
495
496 int
497 preserve_constants_and_equivs (cselib_val **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
498 {
499   cselib_val *v = *x;
500
501   if (invariant_or_equiv_p (v))
502     {
503       cselib_hasher::key lookup = {
504         GET_MODE (v->val_rtx), v->val_rtx, VOIDmode
505       };
506       cselib_val **slot
507         = cselib_preserved_hash_table->find_slot_with_hash (&lookup,
508                                                             v->hash, INSERT);
509       gcc_assert (!*slot);
510       *slot = v;
511     }
512
513   cselib_hash_table->clear_slot (x);
514
515   return 1;
516 }
517
518 /* Remove all entries from the hash table, arranging for the next
519    value to be numbered NUM.  */
520
521 void
522 cselib_reset_table (unsigned int num)
523 {
524   unsigned int i;
525
526   max_value_regs = 0;
527
528   if (cfa_base_preserved_val)
529     {
530       unsigned int regno = cfa_base_preserved_regno;
531       unsigned int new_used_regs = 0;
532       for (i = 0; i < n_used_regs; i++)
533         if (used_regs[i] == regno)
534           {
535             new_used_regs = 1;
536             continue;
537           }
538         else
539           REG_VALUES (used_regs[i]) = 0;
540       gcc_assert (new_used_regs == 1);
541       n_used_regs = new_used_regs;
542       used_regs[0] = regno;
543       max_value_regs
544         = hard_regno_nregs (regno,
545                             GET_MODE (cfa_base_preserved_val->locs->loc));
546
547       /* If cfa_base is sp + const_int, need to preserve also the
548          SP_DERIVED_VALUE_P value.  */
549       for (struct elt_loc_list *l = cfa_base_preserved_val->locs;
550            l; l = l->next)
551         if (GET_CODE (l->loc) == PLUS
552             && GET_CODE (XEXP (l->loc, 0)) == VALUE
553             && SP_DERIVED_VALUE_P (XEXP (l->loc, 0))
554             && CONST_INT_P (XEXP (l->loc, 1)))
555           {
556             if (! invariant_or_equiv_p (CSELIB_VAL_PTR (XEXP (l->loc, 0))))
557               {
558                 rtx val = cfa_base_preserved_val->val_rtx;
559                 rtx_insn *save_cselib_current_insn = cselib_current_insn;
560                 cselib_current_insn = l->setting_insn;
561                 new_elt_loc_list (CSELIB_VAL_PTR (XEXP (l->loc, 0)),
562                                   plus_constant (Pmode, val,
563                                                  -UINTVAL (XEXP (l->loc, 1))));
564                 cselib_current_insn = save_cselib_current_insn;
565               }
566             break;
567           }
568     }
569   else
570     {
571       for (i = 0; i < n_used_regs; i++)
572         REG_VALUES (used_regs[i]) = 0;
573       n_used_regs = 0;
574     }
575
576   if (cselib_preserve_constants)
577     cselib_hash_table->traverse <void *, preserve_constants_and_equivs> (NULL);
578   else
579     {
580       cselib_hash_table->empty ();
581       gcc_checking_assert (!cselib_any_perm_equivs);
582     }
583
584   n_useless_values = 0;
585   n_useless_debug_values = 0;
586   n_debug_values = 0;
587
588   next_uid = num;
589
590   first_containing_mem = &dummy_val;
591 }
592
593 /* Return the number of the next value that will be generated.  */
594
595 unsigned int
596 cselib_get_next_uid (void)
597 {
598   return next_uid;
599 }
600
601 /* Search for X, whose hashcode is HASH, in CSELIB_HASH_TABLE,
602    INSERTing if requested.  When X is part of the address of a MEM,
603    MEMMODE should specify the mode of the MEM.  */
604
605 static cselib_val **
606 cselib_find_slot (machine_mode mode, rtx x, hashval_t hash,
607                   enum insert_option insert, machine_mode memmode)
608 {
609   cselib_val **slot = NULL;
610   cselib_hasher::key lookup = { mode, x, memmode };
611   if (cselib_preserve_constants)
612     slot = cselib_preserved_hash_table->find_slot_with_hash (&lookup, hash,
613                                                              NO_INSERT);
614   if (!slot)
615     slot = cselib_hash_table->find_slot_with_hash (&lookup, hash, insert);
616   return slot;
617 }
618
619 /* Return true if X contains a VALUE rtx.  If ONLY_USELESS is set, we
620    only return true for values which point to a cselib_val whose value
621    element has been set to zero, which implies the cselib_val will be
622    removed.  */
623
624 int
625 references_value_p (const_rtx x, int only_useless)
626 {
627   const enum rtx_code code = GET_CODE (x);
628   const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
629   int i, j;
630
631   if (GET_CODE (x) == VALUE
632       && (! only_useless
633           || (CSELIB_VAL_PTR (x)->locs == 0 && !PRESERVED_VALUE_P (x))))
634     return 1;
635
636   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
637     {
638       if (fmt[i] == 'e' && references_value_p (XEXP (x, i), only_useless))
639         return 1;
640       else if (fmt[i] == 'E')
641         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
642           if (references_value_p (XVECEXP (x, i, j), only_useless))
643             return 1;
644     }
645
646   return 0;
647 }
648
649 /* Return true if V is a useless VALUE and can be discarded as such.  */
650
651 static bool
652 cselib_useless_value_p (cselib_val *v)
653 {
654   return (v->locs == 0
655           && !PRESERVED_VALUE_P (v->val_rtx)
656           && !SP_DERIVED_VALUE_P (v->val_rtx));
657 }
658
659 /* For all locations found in X, delete locations that reference useless
660    values (i.e. values without any location).  Called through
661    htab_traverse.  */
662
663 int
664 discard_useless_locs (cselib_val **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
665 {
666   cselib_val *v = *x;
667   struct elt_loc_list **p = &v->locs;
668   bool had_locs = v->locs != NULL;
669   rtx_insn *setting_insn = v->locs ? v->locs->setting_insn : NULL;
670
671   while (*p)
672     {
673       if (references_value_p ((*p)->loc, 1))
674         unchain_one_elt_loc_list (p);
675       else
676         p = &(*p)->next;
677     }
678
679   if (had_locs && cselib_useless_value_p (v))
680     {
681       if (setting_insn && DEBUG_INSN_P (setting_insn))
682         n_useless_debug_values++;
683       else
684         n_useless_values++;
685       values_became_useless = 1;
686     }
687   return 1;
688 }
689
690 /* If X is a value with no locations, remove it from the hashtable.  */
691
692 int
693 discard_useless_values (cselib_val **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
694 {
695   cselib_val *v = *x;
696
697   if (v->locs == 0 && cselib_useless_value_p (v))
698     {
699       if (cselib_discard_hook)
700         cselib_discard_hook (v);
701
702       CSELIB_VAL_PTR (v->val_rtx) = NULL;
703       cselib_hash_table->clear_slot (x);
704       unchain_one_value (v);
705       n_useless_values--;
706     }
707
708   return 1;
709 }
710
711 /* Clean out useless values (i.e. those which no longer have locations
712    associated with them) from the hash table.  */
713
714 static void
715 remove_useless_values (void)
716 {
717   cselib_val **p, *v;
718
719   /* First pass: eliminate locations that reference the value.  That in
720      turn can make more values useless.  */
721   do
722     {
723       values_became_useless = 0;
724       cselib_hash_table->traverse <void *, discard_useless_locs> (NULL);
725     }
726   while (values_became_useless);
727
728   /* Second pass: actually remove the values.  */
729
730   p = &first_containing_mem;
731   for (v = *p; v != &dummy_val; v = v->next_containing_mem)
732     if (v->locs && v == canonical_cselib_val (v))
733       {
734         *p = v;
735         p = &(*p)->next_containing_mem;
736       }
737   *p = &dummy_val;
738
739   n_useless_values += n_useless_debug_values;
740   n_debug_values -= n_useless_debug_values;
741   n_useless_debug_values = 0;
742
743   cselib_hash_table->traverse <void *, discard_useless_values> (NULL);
744
745   gcc_assert (!n_useless_values);
746 }
747
748 /* Arrange for a value to not be removed from the hash table even if
749    it becomes useless.  */
750
751 void
752 cselib_preserve_value (cselib_val *v)
753 {
754   PRESERVED_VALUE_P (v->val_rtx) = 1;
755 }
756
757 /* Test whether a value is preserved.  */
758
759 bool
760 cselib_preserved_value_p (cselib_val *v)
761 {
762   return PRESERVED_VALUE_P (v->val_rtx);
763 }
764
765 /* Arrange for a REG value to be assumed constant through the whole function,
766    never invalidated and preserved across cselib_reset_table calls.  */
767
768 void
769 cselib_preserve_cfa_base_value (cselib_val *v, unsigned int regno)
770 {
771   if (cselib_preserve_constants
772       && v->locs
773       && REG_P (v->locs->loc))
774     {
775       cfa_base_preserved_val = v;
776       cfa_base_preserved_regno = regno;
777     }
778 }
779
780 /* Clean all non-constant expressions in the hash table, but retain
781    their values.  */
782
783 void
784 cselib_preserve_only_values (void)
785 {
786   int i;
787
788   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
789     cselib_invalidate_regno (i, reg_raw_mode[i]);
790
791   cselib_invalidate_mem (callmem);
792
793   remove_useless_values ();
794
795   gcc_assert (first_containing_mem == &dummy_val);
796 }
797
798 /* Arrange for a value to be marked as based on stack pointer
799    for find_base_term purposes.  */
800
801 void
802 cselib_set_value_sp_based (cselib_val *v)
803 {
804   SP_BASED_VALUE_P (v->val_rtx) = 1;
805 }
806
807 /* Test whether a value is based on stack pointer for
808    find_base_term purposes.  */
809
810 bool
811 cselib_sp_based_value_p (cselib_val *v)
812 {
813   return SP_BASED_VALUE_P (v->val_rtx);
814 }
815
816 /* Return the mode in which a register was last set.  If X is not a
817    register, return its mode.  If the mode in which the register was
818    set is not known, or the value was already clobbered, return
819    VOIDmode.  */
820
821 machine_mode
822 cselib_reg_set_mode (const_rtx x)
823 {
824   if (!REG_P (x))
825     return GET_MODE (x);
826
827   if (REG_VALUES (REGNO (x)) == NULL
828       || REG_VALUES (REGNO (x))->elt == NULL)
829     return VOIDmode;
830
831   return GET_MODE (REG_VALUES (REGNO (x))->elt->val_rtx);
832 }
833
834 /* If x is a PLUS or an autoinc operation, expand the operation,
835    storing the offset, if any, in *OFF.  */
836
837 static rtx
838 autoinc_split (rtx x, rtx *off, machine_mode memmode)
839 {
840   switch (GET_CODE (x))
841     {
842     case PLUS:
843       *off = XEXP (x, 1);
844       x = XEXP (x, 0);
845       break;
846
847     case PRE_DEC:
848       if (memmode == VOIDmode)
849         return x;
850
851       *off = gen_int_mode (-GET_MODE_SIZE (memmode), GET_MODE (x));
852       x = XEXP (x, 0);
853       break;
854
855     case PRE_INC:
856       if (memmode == VOIDmode)
857         return x;
858
859       *off = gen_int_mode (GET_MODE_SIZE (memmode), GET_MODE (x));
860       x = XEXP (x, 0);
861       break;
862
863     case PRE_MODIFY:
864       x = XEXP (x, 1);
865       break;
866
867     case POST_DEC:
868     case POST_INC:
869     case POST_MODIFY:
870       x = XEXP (x, 0);
871       break;
872
873     default:
874       break;
875     }
876
877   if (GET_MODE (x) == Pmode
878       && (REG_P (x) || MEM_P (x) || GET_CODE (x) == VALUE)
879       && (*off == NULL_RTX || CONST_INT_P (*off)))
880     {
881       cselib_val *e;
882       if (GET_CODE (x) == VALUE)
883         e = CSELIB_VAL_PTR (x);
884       else
885         e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0, memmode);
886       if (e)
887         {
888           if (SP_DERIVED_VALUE_P (e->val_rtx)
889               && (*off == NULL_RTX || *off == const0_rtx))
890             {
891               *off = NULL_RTX;
892               return e->val_rtx;
893             }
894           for (struct elt_loc_list *l = e->locs; l; l = l->next)
895             if (GET_CODE (l->loc) == PLUS
896                 && GET_CODE (XEXP (l->loc, 0)) == VALUE
897                 && SP_DERIVED_VALUE_P (XEXP (l->loc, 0))
898                 && CONST_INT_P (XEXP (l->loc, 1)))
899               {
900                 if (*off == NULL_RTX)
901                   *off = XEXP (l->loc, 1);
902                 else
903                   *off = plus_constant (Pmode, *off,
904                                         INTVAL (XEXP (l->loc, 1)));
905                 if (*off == const0_rtx)
906                   *off = NULL_RTX;
907                 return XEXP (l->loc, 0);
908               }
909         }
910     }
911   return x;
912 }
913
914 /* Return nonzero if we can prove that X and Y contain the same value,
915    taking our gathered information into account.  MEMMODE holds the
916    mode of the enclosing MEM, if any, as required to deal with autoinc
917    addressing modes.  If X and Y are not (known to be) part of
918    addresses, MEMMODE should be VOIDmode.  */
919
920 int
921 rtx_equal_for_cselib_1 (rtx x, rtx y, machine_mode memmode, int depth)
922 {
923   enum rtx_code code;
924   const char *fmt;
925   int i;
926
927   if (REG_P (x) || MEM_P (x))
928     {
929       cselib_val *e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0, memmode);
930
931       if (e)
932         x = e->val_rtx;
933     }
934
935   if (REG_P (y) || MEM_P (y))
936     {
937       cselib_val *e = cselib_lookup (y, GET_MODE (y), 0, memmode);
938
939       if (e)
940         y = e->val_rtx;
941     }
942
943   if (x == y)
944     return 1;
945
946   if (GET_CODE (x) == VALUE)
947     {
948       cselib_val *e = canonical_cselib_val (CSELIB_VAL_PTR (x));
949       struct elt_loc_list *l;
950
951       if (GET_CODE (y) == VALUE)
952         return e == canonical_cselib_val (CSELIB_VAL_PTR (y));
953
954       if ((SP_DERIVED_VALUE_P (x)
955            || SP_DERIVED_VALUE_P (e->val_rtx))
956           && GET_MODE (y) == Pmode)
957         {
958           rtx yoff = NULL;
959           rtx yr = autoinc_split (y, &yoff, memmode);
960           if ((yr == x || yr == e->val_rtx) && yoff == NULL_RTX)
961             return 1;
962         }
963
964       if (depth == 128)
965         return 0;
966
967       for (l = e->locs; l; l = l->next)
968         {
969           rtx t = l->loc;
970
971           /* Avoid infinite recursion.  We know we have the canonical
972              value, so we can just skip any values in the equivalence
973              list.  */
974           if (REG_P (t) || MEM_P (t) || GET_CODE (t) == VALUE)
975             continue;
976           else if (rtx_equal_for_cselib_1 (t, y, memmode, depth + 1))
977             return 1;
978         }
979
980       return 0;
981     }
982   else if (GET_CODE (y) == VALUE)
983     {
984       cselib_val *e = canonical_cselib_val (CSELIB_VAL_PTR (y));
985       struct elt_loc_list *l;
986
987       if ((SP_DERIVED_VALUE_P (y)
988            || SP_DERIVED_VALUE_P (e->val_rtx))
989           && GET_MODE (x) == Pmode)
990         {
991           rtx xoff = NULL;
992           rtx xr = autoinc_split (x, &xoff, memmode);
993           if ((xr == y || xr == e->val_rtx) && xoff == NULL_RTX)
994             return 1;
995         }
996
997       if (depth == 128)
998         return 0;
999
1000       for (l = e->locs; l; l = l->next)
1001         {
1002           rtx t = l->loc;
1003
1004           if (REG_P (t) || MEM_P (t) || GET_CODE (t) == VALUE)
1005             continue;
1006           else if (rtx_equal_for_cselib_1 (x, t, memmode, depth + 1))
1007             return 1;
1008         }
1009
1010       return 0;
1011     }
1012
1013   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1014     return 0;
1015
1016   if (GET_CODE (x) != GET_CODE (y)
1017       || (GET_CODE (x) == PLUS
1018           && GET_MODE (x) == Pmode
1019           && CONST_INT_P (XEXP (x, 1))
1020           && CONST_INT_P (XEXP (y, 1))))
1021     {
1022       rtx xorig = x, yorig = y;
1023       rtx xoff = NULL, yoff = NULL;
1024
1025       x = autoinc_split (x, &xoff, memmode);
1026       y = autoinc_split (y, &yoff, memmode);
1027
1028       /* Don't recurse if nothing changed.  */
1029       if (x != xorig || y != yorig)
1030         {
1031           if (!xoff != !yoff)
1032             return 0;
1033
1034           if (xoff && !rtx_equal_for_cselib_1 (xoff, yoff, memmode, depth))
1035             return 0;
1036
1037           return rtx_equal_for_cselib_1 (x, y, memmode, depth);
1038         }
1039
1040       if (GET_CODE (xorig) != GET_CODE (yorig))
1041         return 0;
1042     }
1043
1044   /* These won't be handled correctly by the code below.  */
1045   switch (GET_CODE (x))
1046     {
1047     CASE_CONST_UNIQUE:
1048     case DEBUG_EXPR:
1049       return 0;
1050
1051     case DEBUG_IMPLICIT_PTR:
1052       return DEBUG_IMPLICIT_PTR_DECL (x)
1053              == DEBUG_IMPLICIT_PTR_DECL (y);
1054
1055     case DEBUG_PARAMETER_REF:
1056       return DEBUG_PARAMETER_REF_DECL (x)
1057              == DEBUG_PARAMETER_REF_DECL (y);
1058
1059     case ENTRY_VALUE:
1060       /* ENTRY_VALUEs are function invariant, it is thus undesirable to
1061          use rtx_equal_for_cselib_1 to compare the operands.  */
1062       return rtx_equal_p (ENTRY_VALUE_EXP (x), ENTRY_VALUE_EXP (y));
1063
1064     case LABEL_REF:
1065       return label_ref_label (x) == label_ref_label (y);
1066
1067     case REG:
1068       return REGNO (x) == REGNO (y);
1069
1070     case MEM:
1071       /* We have to compare any autoinc operations in the addresses
1072          using this MEM's mode.  */
1073       return rtx_equal_for_cselib_1 (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0), GET_MODE (x),
1074                                      depth);
1075
1076     default:
1077       break;
1078     }
1079
1080   code = GET_CODE (x);
1081   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1082
1083   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1084     {
1085       int j;
1086
1087       switch (fmt[i])
1088         {
1089         case 'w':
1090           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1091             return 0;
1092           break;
1093
1094         case 'n':
1095         case 'i':
1096           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1097             return 0;
1098           break;
1099
1100         case 'p':
1101           if (maybe_ne (SUBREG_BYTE (x), SUBREG_BYTE (y)))
1102             return 0;
1103           break;
1104
1105         case 'V':
1106         case 'E':
1107           /* Two vectors must have the same length.  */
1108           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1109             return 0;
1110
1111           /* And the corresponding elements must match.  */
1112           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1113             if (! rtx_equal_for_cselib_1 (XVECEXP (x, i, j),
1114                                           XVECEXP (y, i, j), memmode, depth))
1115               return 0;
1116           break;
1117
1118         case 'e':
1119           if (i == 1
1120               && targetm.commutative_p (x, UNKNOWN)
1121               && rtx_equal_for_cselib_1 (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0), memmode,
1122                                          depth)
1123               && rtx_equal_for_cselib_1 (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1), memmode,
1124                                          depth))
1125             return 1;
1126           if (! rtx_equal_for_cselib_1 (XEXP (x, i), XEXP (y, i), memmode,
1127                                         depth))
1128             return 0;
1129           break;
1130
1131         case 'S':
1132         case 's':
1133           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1134             return 0;
1135           break;
1136
1137         case 'u':
1138           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
1139           break;
1140
1141         case '0':
1142         case 't':
1143           break;
1144
1145           /* It is believed that rtx's at this level will never
1146              contain anything but integers and other rtx's,
1147              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
1148         default:
1149           gcc_unreachable ();
1150         }
1151     }
1152   return 1;
1153 }
1154
1155 /* Helper function for cselib_hash_rtx.  Arguments like for cselib_hash_rtx,
1156    except that it hashes (plus:P x c).  */
1157
1158 static unsigned int
1159 cselib_hash_plus_const_int (rtx x, HOST_WIDE_INT c, int create,
1160                             machine_mode memmode)
1161 {
1162   cselib_val *e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), create, memmode);
1163   if (! e)
1164     return 0;
1165
1166   if (! SP_DERIVED_VALUE_P (e->val_rtx))
1167     for (struct elt_loc_list *l = e->locs; l; l = l->next)
1168       if (GET_CODE (l->loc) == PLUS
1169           && GET_CODE (XEXP (l->loc, 0)) == VALUE
1170           && SP_DERIVED_VALUE_P (XEXP (l->loc, 0))
1171           && CONST_INT_P (XEXP (l->loc, 1)))
1172         {
1173           e = CSELIB_VAL_PTR (XEXP (l->loc, 0));
1174           c = trunc_int_for_mode (c + UINTVAL (XEXP (l->loc, 1)), Pmode);
1175           break;
1176         }
1177   if (c == 0)
1178     return e->hash;
1179
1180   unsigned hash = (unsigned) PLUS + (unsigned) GET_MODE (x);
1181   hash += e->hash;
1182   unsigned int tem_hash = (unsigned) CONST_INT + (unsigned) VOIDmode;
1183   tem_hash += ((unsigned) CONST_INT << 7) + (unsigned HOST_WIDE_INT) c;
1184   if (tem_hash == 0)
1185     tem_hash = (unsigned int) CONST_INT;
1186   hash += tem_hash;
1187   return hash ? hash : 1 + (unsigned int) PLUS;
1188 }
1189
1190 /* Hash an rtx.  Return 0 if we couldn't hash the rtx.
1191    For registers and memory locations, we look up their cselib_val structure
1192    and return its VALUE element.
1193    Possible reasons for return 0 are: the object is volatile, or we couldn't
1194    find a register or memory location in the table and CREATE is zero.  If
1195    CREATE is nonzero, table elts are created for regs and mem.
1196    N.B. this hash function returns the same hash value for RTXes that
1197    differ only in the order of operands, thus it is suitable for comparisons
1198    that take commutativity into account.
1199    If we wanted to also support associative rules, we'd have to use a different
1200    strategy to avoid returning spurious 0, e.g. return ~(~0U >> 1) .
1201    MEMMODE indicates the mode of an enclosing MEM, and it's only
1202    used to compute autoinc values.
1203    We used to have a MODE argument for hashing for CONST_INTs, but that
1204    didn't make sense, since it caused spurious hash differences between
1205     (set (reg:SI 1) (const_int))
1206     (plus:SI (reg:SI 2) (reg:SI 1))
1207    and
1208     (plus:SI (reg:SI 2) (const_int))
1209    If the mode is important in any context, it must be checked specifically
1210    in a comparison anyway, since relying on hash differences is unsafe.  */
1211
1212 static unsigned int
1213 cselib_hash_rtx (rtx x, int create, machine_mode memmode)
1214 {
1215   cselib_val *e;
1216   poly_int64 offset;
1217   int i, j;
1218   enum rtx_code code;
1219   const char *fmt;
1220   unsigned int hash = 0;
1221
1222   code = GET_CODE (x);
1223   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1224
1225   switch (code)
1226     {
1227     case VALUE:
1228       e = CSELIB_VAL_PTR (x);
1229       return e->hash;
1230
1231     case MEM:
1232     case REG:
1233       e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), create, memmode);
1234       if (! e)
1235         return 0;
1236
1237       return e->hash;
1238
1239     case DEBUG_EXPR:
1240       hash += ((unsigned) DEBUG_EXPR << 7)
1241               + DEBUG_TEMP_UID (DEBUG_EXPR_TREE_DECL (x));
1242       return hash ? hash : (unsigned int) DEBUG_EXPR;
1243
1244     case DEBUG_IMPLICIT_PTR:
1245       hash += ((unsigned) DEBUG_IMPLICIT_PTR << 7)
1246               + DECL_UID (DEBUG_IMPLICIT_PTR_DECL (x));
1247       return hash ? hash : (unsigned int) DEBUG_IMPLICIT_PTR;
1248
1249     case DEBUG_PARAMETER_REF:
1250       hash += ((unsigned) DEBUG_PARAMETER_REF << 7)
1251               + DECL_UID (DEBUG_PARAMETER_REF_DECL (x));
1252       return hash ? hash : (unsigned int) DEBUG_PARAMETER_REF;
1253
1254     case ENTRY_VALUE:
1255       /* ENTRY_VALUEs are function invariant, thus try to avoid
1256          recursing on argument if ENTRY_VALUE is one of the
1257          forms emitted by expand_debug_expr, otherwise
1258          ENTRY_VALUE hash would depend on the current value
1259          in some register or memory.  */
1260       if (REG_P (ENTRY_VALUE_EXP (x)))
1261         hash += (unsigned int) REG
1262                 + (unsigned int) GET_MODE (ENTRY_VALUE_EXP (x))
1263                 + (unsigned int) REGNO (ENTRY_VALUE_EXP (x));
1264       else if (MEM_P (ENTRY_VALUE_EXP (x))
1265                && REG_P (XEXP (ENTRY_VALUE_EXP (x), 0)))
1266         hash += (unsigned int) MEM
1267                 + (unsigned int) GET_MODE (XEXP (ENTRY_VALUE_EXP (x), 0))
1268                 + (unsigned int) REGNO (XEXP (ENTRY_VALUE_EXP (x), 0));
1269       else
1270         hash += cselib_hash_rtx (ENTRY_VALUE_EXP (x), create, memmode);
1271       return hash ? hash : (unsigned int) ENTRY_VALUE;
1272
1273     case CONST_INT:
1274       hash += ((unsigned) CONST_INT << 7) + UINTVAL (x);
1275       return hash ? hash : (unsigned int) CONST_INT;
1276
1277     case CONST_WIDE_INT:
1278       for (i = 0; i < CONST_WIDE_INT_NUNITS (x); i++)
1279         hash += CONST_WIDE_INT_ELT (x, i);
1280       return hash;
1281
1282     case CONST_POLY_INT:
1283       {
1284         inchash::hash h;
1285         h.add_int (hash);
1286         for (unsigned int i = 0; i < NUM_POLY_INT_COEFFS; ++i)
1287           h.add_wide_int (CONST_POLY_INT_COEFFS (x)[i]);
1288         return h.end ();
1289       }
1290
1291     case CONST_DOUBLE:
1292       /* This is like the general case, except that it only counts
1293          the integers representing the constant.  */
1294       hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1295       if (TARGET_SUPPORTS_WIDE_INT == 0 && GET_MODE (x) == VOIDmode)
1296         hash += ((unsigned) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1297                  + (unsigned) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1298       else
1299         hash += real_hash (CONST_DOUBLE_REAL_VALUE (x));
1300       return hash ? hash : (unsigned int) CONST_DOUBLE;
1301
1302     case CONST_FIXED:
1303       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1304       hash += fixed_hash (CONST_FIXED_VALUE (x));
1305       return hash ? hash : (unsigned int) CONST_FIXED;
1306
1307     case CONST_VECTOR:
1308       {
1309         int units;
1310         rtx elt;
1311
1312         units = const_vector_encoded_nelts (x);
1313
1314         for (i = 0; i < units; ++i)
1315           {
1316             elt = CONST_VECTOR_ENCODED_ELT (x, i);
1317             hash += cselib_hash_rtx (elt, 0, memmode);
1318           }
1319
1320         return hash;
1321       }
1322
1323       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1324     case LABEL_REF:
1325       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1326          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1327       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1328                + CODE_LABEL_NUMBER (label_ref_label (x)));
1329       return hash ? hash : (unsigned int) LABEL_REF;
1330
1331     case SYMBOL_REF:
1332       {
1333         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1334            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1335            different orders and thus different registers to be used in the
1336            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1337            between various stages.  */
1338         unsigned int h = 0;
1339         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1340
1341         while (*p)
1342           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1343
1344         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1345         return hash ? hash : (unsigned int) SYMBOL_REF;
1346       }
1347
1348     case PRE_DEC:
1349     case PRE_INC:
1350       /* We can't compute these without knowing the MEM mode.  */
1351       gcc_assert (memmode != VOIDmode);
1352       offset = GET_MODE_SIZE (memmode);
1353       if (code == PRE_DEC)
1354         offset = -offset;
1355       /* Adjust the hash so that (mem:MEMMODE (pre_* (reg))) hashes
1356          like (mem:MEMMODE (plus (reg) (const_int I))).  */
1357       if (GET_MODE (x) == Pmode
1358           && (REG_P (XEXP (x, 0))
1359               || MEM_P (XEXP (x, 0))
1360               || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == VALUE))
1361         {
1362           HOST_WIDE_INT c;
1363           if (offset.is_constant (&c))
1364             return cselib_hash_plus_const_int (XEXP (x, 0),
1365                                                trunc_int_for_mode (c, Pmode),
1366                                                create, memmode);
1367         }
1368       hash = ((unsigned) PLUS + (unsigned) GET_MODE (x)
1369               + cselib_hash_rtx (XEXP (x, 0), create, memmode)
1370               + cselib_hash_rtx (gen_int_mode (offset, GET_MODE (x)),
1371                                  create, memmode));
1372       return hash ? hash : 1 + (unsigned) PLUS;
1373
1374     case PRE_MODIFY:
1375       gcc_assert (memmode != VOIDmode);
1376       return cselib_hash_rtx (XEXP (x, 1), create, memmode);
1377
1378     case POST_DEC:
1379     case POST_INC:
1380     case POST_MODIFY:
1381       gcc_assert (memmode != VOIDmode);
1382       return cselib_hash_rtx (XEXP (x, 0), create, memmode);
1383
1384     case PC:
1385     case CC0:
1386     case CALL:
1387     case UNSPEC_VOLATILE:
1388       return 0;
1389
1390     case ASM_OPERANDS:
1391       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1392         return 0;
1393
1394       break;
1395
1396     case PLUS:
1397       if (GET_MODE (x) == Pmode
1398           && (REG_P (XEXP (x, 0))
1399               || MEM_P (XEXP (x, 0))
1400               || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == VALUE)
1401           && CONST_INT_P (XEXP (x, 1)))
1402         return cselib_hash_plus_const_int (XEXP (x, 0), INTVAL (XEXP (x, 1)),
1403                                            create, memmode);
1404       break;
1405
1406     default:
1407       break;
1408     }
1409
1410   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
1411   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1412   for (; i >= 0; i--)
1413     {
1414       switch (fmt[i])
1415         {
1416         case 'e':
1417           {
1418             rtx tem = XEXP (x, i);
1419             unsigned int tem_hash = cselib_hash_rtx (tem, create, memmode);
1420
1421             if (tem_hash == 0)
1422               return 0;
1423
1424             hash += tem_hash;
1425           }
1426           break;
1427         case 'E':
1428           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1429             {
1430               unsigned int tem_hash
1431                 = cselib_hash_rtx (XVECEXP (x, i, j), create, memmode);
1432
1433               if (tem_hash == 0)
1434                 return 0;
1435
1436               hash += tem_hash;
1437             }
1438           break;
1439
1440         case 's':
1441           {
1442             const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, i);
1443
1444             if (p)
1445               while (*p)
1446                 hash += *p++;
1447             break;
1448           }
1449
1450         case 'i':
1451           hash += XINT (x, i);
1452           break;
1453
1454         case 'p':
1455           hash += constant_lower_bound (SUBREG_BYTE (x));
1456           break;
1457
1458         case '0':
1459         case 't':
1460           /* unused */
1461           break;
1462
1463         default:
1464           gcc_unreachable ();
1465         }
1466     }
1467
1468   return hash ? hash : 1 + (unsigned int) GET_CODE (x);
1469 }
1470
1471 /* Create a new value structure for VALUE and initialize it.  The mode of the
1472    value is MODE.  */
1473
1474 static inline cselib_val *
1475 new_cselib_val (unsigned int hash, machine_mode mode, rtx x)
1476 {
1477   cselib_val *e = cselib_val_pool.allocate ();
1478
1479   gcc_assert (hash);
1480   gcc_assert (next_uid);
1481
1482   e->hash = hash;
1483   e->uid = next_uid++;
1484   /* We use an alloc pool to allocate this RTL construct because it
1485      accounts for about 8% of the overall memory usage.  We know
1486      precisely when we can have VALUE RTXen (when cselib is active)
1487      so we don't need to put them in garbage collected memory.
1488      ??? Why should a VALUE be an RTX in the first place?  */
1489   e->val_rtx = (rtx_def*) value_pool.allocate ();
1490   memset (e->val_rtx, 0, RTX_HDR_SIZE);
1491   PUT_CODE (e->val_rtx, VALUE);
1492   PUT_MODE (e->val_rtx, mode);
1493   CSELIB_VAL_PTR (e->val_rtx) = e;
1494   e->addr_list = 0;
1495   e->locs = 0;
1496   e->next_containing_mem = 0;
1497
1498   if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
1499     {
1500       fprintf (dump_file, "cselib value %u:%u ", e->uid, hash);
1501       if (flag_dump_noaddr || flag_dump_unnumbered)
1502         fputs ("# ", dump_file);
1503       else
1504         fprintf (dump_file, "%p ", (void*)e);
1505       print_rtl_single (dump_file, x);
1506       fputc ('\n', dump_file);
1507     }
1508
1509   return e;
1510 }
1511
1512 /* ADDR_ELT is a value that is used as address.  MEM_ELT is the value that
1513    contains the data at this address.  X is a MEM that represents the
1514    value.  Update the two value structures to represent this situation.  */
1515
1516 static void
1517 add_mem_for_addr (cselib_val *addr_elt, cselib_val *mem_elt, rtx x)
1518 {
1519   addr_elt = canonical_cselib_val (addr_elt);
1520   mem_elt = canonical_cselib_val (mem_elt);
1521
1522   /* Avoid duplicates.  */
1523   addr_space_t as = MEM_ADDR_SPACE (x);
1524   for (elt_loc_list *l = mem_elt->locs; l; l = l->next)
1525     if (MEM_P (l->loc)
1526         && CSELIB_VAL_PTR (XEXP (l->loc, 0)) == addr_elt
1527         && MEM_ADDR_SPACE (l->loc) == as)
1528       {
1529         promote_debug_loc (l);
1530         return;
1531       }
1532
1533   addr_elt->addr_list = new_elt_list (addr_elt->addr_list, mem_elt);
1534   new_elt_loc_list (mem_elt,
1535                     replace_equiv_address_nv (x, addr_elt->val_rtx));
1536   if (mem_elt->next_containing_mem == NULL)
1537     {
1538       mem_elt->next_containing_mem = first_containing_mem;
1539       first_containing_mem = mem_elt;
1540     }
1541 }
1542
1543 /* Subroutine of cselib_lookup.  Return a value for X, which is a MEM rtx.
1544    If CREATE, make a new one if we haven't seen it before.  */
1545
1546 static cselib_val *
1547 cselib_lookup_mem (rtx x, int create)
1548 {
1549   machine_mode mode = GET_MODE (x);
1550   machine_mode addr_mode;
1551   cselib_val **slot;
1552   cselib_val *addr;
1553   cselib_val *mem_elt;
1554
1555   if (MEM_VOLATILE_P (x) || mode == BLKmode
1556       || !cselib_record_memory
1557       || (FLOAT_MODE_P (mode) && flag_float_store))
1558     return 0;
1559
1560   addr_mode = GET_MODE (XEXP (x, 0));
1561   if (addr_mode == VOIDmode)
1562     addr_mode = Pmode;
1563
1564   /* Look up the value for the address.  */
1565   addr = cselib_lookup (XEXP (x, 0), addr_mode, create, mode);
1566   if (! addr)
1567     return 0;
1568   addr = canonical_cselib_val (addr);
1569
1570   /* Find a value that describes a value of our mode at that address.  */
1571   addr_space_t as = MEM_ADDR_SPACE (x);
1572   for (elt_list *l = addr->addr_list; l; l = l->next)
1573     if (GET_MODE (l->elt->val_rtx) == mode)
1574       {
1575         for (elt_loc_list *l2 = l->elt->locs; l2; l2 = l2->next)
1576           if (MEM_P (l2->loc) && MEM_ADDR_SPACE (l2->loc) == as)
1577             {
1578               promote_debug_loc (l->elt->locs);
1579               return l->elt;
1580             }
1581       }
1582
1583   if (! create)
1584     return 0;
1585
1586   mem_elt = new_cselib_val (next_uid, mode, x);
1587   add_mem_for_addr (addr, mem_elt, x);
1588   slot = cselib_find_slot (mode, x, mem_elt->hash, INSERT, VOIDmode);
1589   *slot = mem_elt;
1590   return mem_elt;
1591 }
1592
1593 /* Search through the possible substitutions in P.  We prefer a non reg
1594    substitution because this allows us to expand the tree further.  If
1595    we find, just a reg, take the lowest regno.  There may be several
1596    non-reg results, we just take the first one because they will all
1597    expand to the same place.  */
1598
1599 static rtx
1600 expand_loc (struct elt_loc_list *p, struct expand_value_data *evd,
1601             int max_depth)
1602 {
1603   rtx reg_result = NULL;
1604   unsigned int regno = UINT_MAX;
1605   struct elt_loc_list *p_in = p;
1606
1607   for (; p; p = p->next)
1608     {
1609       /* Return these right away to avoid returning stack pointer based
1610          expressions for frame pointer and vice versa, which is something
1611          that would confuse DSE.  See the comment in cselib_expand_value_rtx_1
1612          for more details.  */
1613       if (REG_P (p->loc)
1614           && (REGNO (p->loc) == STACK_POINTER_REGNUM
1615               || REGNO (p->loc) == FRAME_POINTER_REGNUM
1616               || REGNO (p->loc) == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
1617               || REGNO (p->loc) == cfa_base_preserved_regno))
1618         return p->loc;
1619       /* Avoid infinite recursion trying to expand a reg into a
1620          the same reg.  */
1621       if ((REG_P (p->loc))
1622           && (REGNO (p->loc) < regno)
1623           && !bitmap_bit_p (evd->regs_active, REGNO (p->loc)))
1624         {
1625           reg_result = p->loc;
1626           regno = REGNO (p->loc);
1627         }
1628       /* Avoid infinite recursion and do not try to expand the
1629          value.  */
1630       else if (GET_CODE (p->loc) == VALUE
1631                && CSELIB_VAL_PTR (p->loc)->locs == p_in)
1632         continue;
1633       else if (!REG_P (p->loc))
1634         {
1635           rtx result, note;
1636           if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
1637             {
1638               print_inline_rtx (dump_file, p->loc, 0);
1639               fprintf (dump_file, "\n");
1640             }
1641           if (GET_CODE (p->loc) == LO_SUM
1642               && GET_CODE (XEXP (p->loc, 1)) == SYMBOL_REF
1643               && p->setting_insn
1644               && (note = find_reg_note (p->setting_insn, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1645               && XEXP (note, 0) == XEXP (p->loc, 1))
1646             return XEXP (p->loc, 1);
1647           result = cselib_expand_value_rtx_1 (p->loc, evd, max_depth - 1);
1648           if (result)
1649             return result;
1650         }
1651
1652     }
1653
1654   if (regno != UINT_MAX)
1655     {
1656       rtx result;
1657       if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
1658         fprintf (dump_file, "r%d\n", regno);
1659
1660       result = cselib_expand_value_rtx_1 (reg_result, evd, max_depth - 1);
1661       if (result)
1662         return result;
1663     }
1664
1665   if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
1666     {
1667       if (reg_result)
1668         {
1669           print_inline_rtx (dump_file, reg_result, 0);
1670           fprintf (dump_file, "\n");
1671         }
1672       else
1673         fprintf (dump_file, "NULL\n");
1674     }
1675   return reg_result;
1676 }
1677
1678
1679 /* Forward substitute and expand an expression out to its roots.
1680    This is the opposite of common subexpression.  Because local value
1681    numbering is such a weak optimization, the expanded expression is
1682    pretty much unique (not from a pointer equals point of view but
1683    from a tree shape point of view.
1684
1685    This function returns NULL if the expansion fails.  The expansion
1686    will fail if there is no value number for one of the operands or if
1687    one of the operands has been overwritten between the current insn
1688    and the beginning of the basic block.  For instance x has no
1689    expansion in:
1690
1691    r1 <- r1 + 3
1692    x <- r1 + 8
1693
1694    REGS_ACTIVE is a scratch bitmap that should be clear when passing in.
1695    It is clear on return.  */
1696
1697 rtx
1698 cselib_expand_value_rtx (rtx orig, bitmap regs_active, int max_depth)
1699 {
1700   struct expand_value_data evd;
1701
1702   evd.regs_active = regs_active;
1703   evd.callback = NULL;
1704   evd.callback_arg = NULL;
1705   evd.dummy = false;
1706
1707   return cselib_expand_value_rtx_1 (orig, &evd, max_depth);
1708 }
1709
1710 /* Same as cselib_expand_value_rtx, but using a callback to try to
1711    resolve some expressions.  The CB function should return ORIG if it
1712    can't or does not want to deal with a certain RTX.  Any other
1713    return value, including NULL, will be used as the expansion for
1714    VALUE, without any further changes.  */
1715
1716 rtx
1717 cselib_expand_value_rtx_cb (rtx orig, bitmap regs_active, int max_depth,
1718                             cselib_expand_callback cb, void *data)
1719 {
1720   struct expand_value_data evd;
1721
1722   evd.regs_active = regs_active;
1723   evd.callback = cb;
1724   evd.callback_arg = data;
1725   evd.dummy = false;
1726
1727   return cselib_expand_value_rtx_1 (orig, &evd, max_depth);
1728 }
1729
1730 /* Similar to cselib_expand_value_rtx_cb, but no rtxs are actually copied
1731    or simplified.  Useful to find out whether cselib_expand_value_rtx_cb
1732    would return NULL or non-NULL, without allocating new rtx.  */
1733
1734 bool
1735 cselib_dummy_expand_value_rtx_cb (rtx orig, bitmap regs_active, int max_depth,
1736                                   cselib_expand_callback cb, void *data)
1737 {
1738   struct expand_value_data evd;
1739
1740   evd.regs_active = regs_active;
1741   evd.callback = cb;
1742   evd.callback_arg = data;
1743   evd.dummy = true;
1744
1745   return cselib_expand_value_rtx_1 (orig, &evd, max_depth) != NULL;
1746 }
1747
1748 /* Internal implementation of cselib_expand_value_rtx and
1749    cselib_expand_value_rtx_cb.  */
1750
1751 static rtx
1752 cselib_expand_value_rtx_1 (rtx orig, struct expand_value_data *evd,
1753                            int max_depth)
1754 {
1755   rtx copy, scopy;
1756   int i, j;
1757   RTX_CODE code;
1758   const char *format_ptr;
1759   machine_mode mode;
1760
1761   code = GET_CODE (orig);
1762
1763   /* For the context of dse, if we end up expand into a huge tree, we
1764      will not have a useful address, so we might as well just give up
1765      quickly.  */
1766   if (max_depth <= 0)
1767     return NULL;
1768
1769   switch (code)
1770     {
1771     case REG:
1772       {
1773         struct elt_list *l = REG_VALUES (REGNO (orig));
1774
1775         if (l && l->elt == NULL)
1776           l = l->next;
1777         for (; l; l = l->next)
1778           if (GET_MODE (l->elt->val_rtx) == GET_MODE (orig))
1779             {
1780               rtx result;
1781               unsigned regno = REGNO (orig);
1782
1783               /* The only thing that we are not willing to do (this
1784                  is requirement of dse and if others potential uses
1785                  need this function we should add a parm to control
1786                  it) is that we will not substitute the
1787                  STACK_POINTER_REGNUM, FRAME_POINTER or the
1788                  HARD_FRAME_POINTER.
1789
1790                  These expansions confuses the code that notices that
1791                  stores into the frame go dead at the end of the
1792                  function and that the frame is not effected by calls
1793                  to subroutines.  If you allow the
1794                  STACK_POINTER_REGNUM substitution, then dse will
1795                  think that parameter pushing also goes dead which is
1796                  wrong.  If you allow the FRAME_POINTER or the
1797                  HARD_FRAME_POINTER then you lose the opportunity to
1798                  make the frame assumptions.  */
1799               if (regno == STACK_POINTER_REGNUM
1800                   || regno == FRAME_POINTER_REGNUM
1801                   || regno == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
1802                   || regno == cfa_base_preserved_regno)
1803                 return orig;
1804
1805               bitmap_set_bit (evd->regs_active, regno);
1806
1807               if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
1808                 fprintf (dump_file, "expanding: r%d into: ", regno);
1809
1810               result = expand_loc (l->elt->locs, evd, max_depth);
1811               bitmap_clear_bit (evd->regs_active, regno);
1812
1813               if (result)
1814                 return result;
1815               else
1816                 return orig;
1817             }
1818         return orig;
1819       }
1820
1821     CASE_CONST_ANY:
1822     case SYMBOL_REF:
1823     case CODE_LABEL:
1824     case PC:
1825     case CC0:
1826     case SCRATCH:
1827       /* SCRATCH must be shared because they represent distinct values.  */
1828       return orig;
1829     case CLOBBER:
1830       if (REG_P (XEXP (orig, 0)) && HARD_REGISTER_NUM_P (REGNO (XEXP (orig, 0))))
1831         return orig;
1832       break;
1833
1834     case CONST:
1835       if (shared_const_p (orig))
1836         return orig;
1837       break;
1838
1839     case SUBREG:
1840       {
1841         rtx subreg;
1842
1843         if (evd->callback)
1844           {
1845             subreg = evd->callback (orig, evd->regs_active, max_depth,
1846                                     evd->callback_arg);
1847             if (subreg != orig)
1848               return subreg;
1849           }
1850
1851         subreg = cselib_expand_value_rtx_1 (SUBREG_REG (orig), evd,
1852                                             max_depth - 1);
1853         if (!subreg)
1854           return NULL;
1855         scopy = simplify_gen_subreg (GET_MODE (orig), subreg,
1856                                      GET_MODE (SUBREG_REG (orig)),
1857                                      SUBREG_BYTE (orig));
1858         if (scopy == NULL
1859             || (GET_CODE (scopy) == SUBREG
1860                 && !REG_P (SUBREG_REG (scopy))
1861                 && !MEM_P (SUBREG_REG (scopy))))
1862           return NULL;
1863
1864         return scopy;
1865       }
1866
1867     case VALUE:
1868       {
1869         rtx result;
1870
1871         if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
1872           {
1873             fputs ("\nexpanding ", dump_file);
1874             print_rtl_single (dump_file, orig);
1875             fputs (" into...", dump_file);
1876           }
1877
1878         if (evd->callback)
1879           {
1880             result = evd->callback (orig, evd->regs_active, max_depth,
1881                                     evd->callback_arg);
1882
1883             if (result != orig)
1884               return result;
1885           }
1886
1887         result = expand_loc (CSELIB_VAL_PTR (orig)->locs, evd, max_depth);
1888         return result;
1889       }
1890
1891     case DEBUG_EXPR:
1892       if (evd->callback)
1893         return evd->callback (orig, evd->regs_active, max_depth,
1894                               evd->callback_arg);
1895       return orig;
1896
1897     default:
1898       break;
1899     }
1900
1901   /* Copy the various flags, fields, and other information.  We assume
1902      that all fields need copying, and then clear the fields that should
1903      not be copied.  That is the sensible default behavior, and forces
1904      us to explicitly document why we are *not* copying a flag.  */
1905   if (evd->dummy)
1906     copy = NULL;
1907   else
1908     copy = shallow_copy_rtx (orig);
1909
1910   format_ptr = GET_RTX_FORMAT (code);
1911
1912   for (i = 0; i < GET_RTX_LENGTH (code); i++)
1913     switch (*format_ptr++)
1914       {
1915       case 'e':
1916         if (XEXP (orig, i) != NULL)
1917           {
1918             rtx result = cselib_expand_value_rtx_1 (XEXP (orig, i), evd,
1919                                                     max_depth - 1);
1920             if (!result)
1921               return NULL;
1922             if (copy)
1923               XEXP (copy, i) = result;
1924           }
1925         break;
1926
1927       case 'E':
1928       case 'V':
1929         if (XVEC (orig, i) != NULL)
1930           {
1931             if (copy)
1932               XVEC (copy, i) = rtvec_alloc (XVECLEN (orig, i));
1933             for (j = 0; j < XVECLEN (orig, i); j++)
1934               {
1935                 rtx result = cselib_expand_value_rtx_1 (XVECEXP (orig, i, j),
1936                                                         evd, max_depth - 1);
1937                 if (!result)
1938                   return NULL;
1939                 if (copy)
1940                   XVECEXP (copy, i, j) = result;
1941               }
1942           }
1943         break;
1944
1945       case 't':
1946       case 'w':
1947       case 'i':
1948       case 's':
1949       case 'S':
1950       case 'T':
1951       case 'u':
1952       case 'B':
1953       case '0':
1954         /* These are left unchanged.  */
1955         break;
1956
1957       default:
1958         gcc_unreachable ();
1959       }
1960
1961   if (evd->dummy)
1962     return orig;
1963
1964   mode = GET_MODE (copy);
1965   /* If an operand has been simplified into CONST_INT, which doesn't
1966      have a mode and the mode isn't derivable from whole rtx's mode,
1967      try simplify_*_operation first with mode from original's operand
1968      and as a fallback wrap CONST_INT into gen_rtx_CONST.  */
1969   scopy = copy;
1970   switch (GET_RTX_CLASS (code))
1971     {
1972     case RTX_UNARY:
1973       if (CONST_INT_P (XEXP (copy, 0))
1974           && GET_MODE (XEXP (orig, 0)) != VOIDmode)
1975         {
1976           scopy = simplify_unary_operation (code, mode, XEXP (copy, 0),
1977                                             GET_MODE (XEXP (orig, 0)));
1978           if (scopy)
1979             return scopy;
1980         }
1981       break;
1982     case RTX_COMM_ARITH:
1983     case RTX_BIN_ARITH:
1984       /* These expressions can derive operand modes from the whole rtx's mode.  */
1985       break;
1986     case RTX_TERNARY:
1987     case RTX_BITFIELD_OPS:
1988       if (CONST_INT_P (XEXP (copy, 0))
1989           && GET_MODE (XEXP (orig, 0)) != VOIDmode)
1990         {
1991           scopy = simplify_ternary_operation (code, mode,
1992                                               GET_MODE (XEXP (orig, 0)),
1993                                               XEXP (copy, 0), XEXP (copy, 1),
1994                                               XEXP (copy, 2));
1995           if (scopy)
1996             return scopy;
1997         }
1998       break;
1999     case RTX_COMPARE:
2000     case RTX_COMM_COMPARE:
2001       if (CONST_INT_P (XEXP (copy, 0))
2002           && GET_MODE (XEXP (copy, 1)) == VOIDmode
2003           && (GET_MODE (XEXP (orig, 0)) != VOIDmode
2004               || GET_MODE (XEXP (orig, 1)) != VOIDmode))
2005         {
2006           scopy = simplify_relational_operation (code, mode,
2007                                                  (GET_MODE (XEXP (orig, 0))
2008                                                   != VOIDmode)
2009                                                  ? GET_MODE (XEXP (orig, 0))
2010                                                  : GET_MODE (XEXP (orig, 1)),
2011                                                  XEXP (copy, 0),
2012                                                  XEXP (copy, 1));
2013           if (scopy)
2014             return scopy;
2015         }
2016       break;
2017     default:
2018       break;
2019     }
2020   scopy = simplify_rtx (copy);
2021   if (scopy)
2022     return scopy;
2023   return copy;
2024 }
2025
2026 /* Walk rtx X and replace all occurrences of REG and MEM subexpressions
2027    with VALUE expressions.  This way, it becomes independent of changes
2028    to registers and memory.
2029    X isn't actually modified; if modifications are needed, new rtl is
2030    allocated.  However, the return value can share rtl with X.
2031    If X is within a MEM, MEMMODE must be the mode of the MEM.  */
2032
2033 rtx
2034 cselib_subst_to_values (rtx x, machine_mode memmode)
2035 {
2036   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2037   const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2038   cselib_val *e;
2039   struct elt_list *l;
2040   rtx copy = x;
2041   int i;
2042   poly_int64 offset;
2043
2044   switch (code)
2045     {
2046     case REG:
2047       l = REG_VALUES (REGNO (x));
2048       if (l && l->elt == NULL)
2049         l = l->next;
2050       for (; l; l = l->next)
2051         if (GET_MODE (l->elt->val_rtx) == GET_MODE (x))
2052           return l->elt->val_rtx;
2053
2054       gcc_unreachable ();
2055
2056     case MEM:
2057       e = cselib_lookup_mem (x, 0);
2058       /* This used to happen for autoincrements, but we deal with them
2059          properly now.  Remove the if stmt for the next release.  */
2060       if (! e)
2061         {
2062           /* Assign a value that doesn't match any other.  */
2063           e = new_cselib_val (next_uid, GET_MODE (x), x);
2064         }
2065       return e->val_rtx;
2066
2067     case ENTRY_VALUE:
2068       e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0, memmode);
2069       if (! e)
2070         break;
2071       return e->val_rtx;
2072
2073     CASE_CONST_ANY:
2074       return x;
2075
2076     case PRE_DEC:
2077     case PRE_INC:
2078       gcc_assert (memmode != VOIDmode);
2079       offset = GET_MODE_SIZE (memmode);
2080       if (code == PRE_DEC)
2081         offset = -offset;
2082       return cselib_subst_to_values (plus_constant (GET_MODE (x),
2083                                                     XEXP (x, 0), offset),
2084                                      memmode);
2085
2086     case PRE_MODIFY:
2087       gcc_assert (memmode != VOIDmode);
2088       return cselib_subst_to_values (XEXP (x, 1), memmode);
2089
2090     case POST_DEC:
2091     case POST_INC:
2092     case POST_MODIFY:
2093       gcc_assert (memmode != VOIDmode);
2094       return cselib_subst_to_values (XEXP (x, 0), memmode);
2095
2096     case PLUS:
2097       if (GET_MODE (x) == Pmode && CONST_INT_P (XEXP (x, 1)))
2098         {
2099           rtx t = cselib_subst_to_values (XEXP (x, 0), memmode);
2100           if (GET_CODE (t) == VALUE)
2101             {
2102               if (SP_DERIVED_VALUE_P (t) && XEXP (x, 1) == const0_rtx)
2103                 return t;
2104               for (struct elt_loc_list *l = CSELIB_VAL_PTR (t)->locs;
2105                    l; l = l->next)
2106                 if (GET_CODE (l->loc) == PLUS
2107                     && GET_CODE (XEXP (l->loc, 0)) == VALUE
2108                     && SP_DERIVED_VALUE_P (XEXP (l->loc, 0))
2109                     && CONST_INT_P (XEXP (l->loc, 1)))
2110                   return plus_constant (Pmode, l->loc, INTVAL (XEXP (x, 1)));
2111             }
2112           if (t != XEXP (x, 0))
2113             {
2114               copy = shallow_copy_rtx (x);
2115               XEXP (copy, 0) = t;
2116             }
2117           return copy;
2118         }
2119
2120     default:
2121       break;
2122     }
2123
2124   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2125     {
2126       if (fmt[i] == 'e')
2127         {
2128           rtx t = cselib_subst_to_values (XEXP (x, i), memmode);
2129
2130           if (t != XEXP (x, i))
2131             {
2132               if (x == copy)
2133                 copy = shallow_copy_rtx (x);
2134               XEXP (copy, i) = t;
2135             }
2136         }
2137       else if (fmt[i] == 'E')
2138         {
2139           int j;
2140
2141           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2142             {
2143               rtx t = cselib_subst_to_values (XVECEXP (x, i, j), memmode);
2144
2145               if (t != XVECEXP (x, i, j))
2146                 {
2147                   if (XVEC (x, i) == XVEC (copy, i))
2148                     {
2149                       if (x == copy)
2150                         copy = shallow_copy_rtx (x);
2151                       XVEC (copy, i) = shallow_copy_rtvec (XVEC (x, i));
2152                     }
2153                   XVECEXP (copy, i, j) = t;
2154                 }
2155             }
2156         }
2157     }
2158
2159   return copy;
2160 }
2161
2162 /* Wrapper for cselib_subst_to_values, that indicates X is in INSN.  */
2163
2164 rtx
2165 cselib_subst_to_values_from_insn (rtx x, machine_mode memmode, rtx_insn *insn)
2166 {
2167   rtx ret;
2168   gcc_assert (!cselib_current_insn);
2169   cselib_current_insn = insn;
2170   ret = cselib_subst_to_values (x, memmode);
2171   cselib_current_insn = NULL;
2172   return ret;
2173 }
2174
2175 /* Look up the rtl expression X in our tables and return the value it
2176    has.  If CREATE is zero, we return NULL if we don't know the value.
2177    Otherwise, we create a new one if possible, using mode MODE if X
2178    doesn't have a mode (i.e. because it's a constant).  When X is part
2179    of an address, MEMMODE should be the mode of the enclosing MEM if
2180    we're tracking autoinc expressions.  */
2181
2182 static cselib_val *
2183 cselib_lookup_1 (rtx x, machine_mode mode,
2184                  int create, machine_mode memmode)
2185 {
2186   cselib_val **slot;
2187   cselib_val *e;
2188   unsigned int hashval;
2189
2190   if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
2191     mode = GET_MODE (x);
2192
2193   if (GET_CODE (x) == VALUE)
2194     return CSELIB_VAL_PTR (x);
2195
2196   if (REG_P (x))
2197     {
2198       struct elt_list *l;
2199       unsigned int i = REGNO (x);
2200
2201       l = REG_VALUES (i);
2202       if (l && l->elt == NULL)
2203         l = l->next;
2204       for (; l; l = l->next)
2205         if (mode == GET_MODE (l->elt->val_rtx))
2206           {
2207             promote_debug_loc (l->elt->locs);
2208             return l->elt;
2209           }
2210
2211       if (! create)
2212         return 0;
2213
2214       if (i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2215         {
2216           unsigned int n = hard_regno_nregs (i, mode);
2217
2218           if (n > max_value_regs)
2219             max_value_regs = n;
2220         }
2221
2222       e = new_cselib_val (next_uid, GET_MODE (x), x);
2223       if (GET_MODE (x) == Pmode && x == stack_pointer_rtx)
2224         SP_DERIVED_VALUE_P (e->val_rtx) = 1;
2225       new_elt_loc_list (e, x);
2226
2227       scalar_int_mode int_mode;
2228       if (REG_VALUES (i) == 0)
2229         {
2230           /* Maintain the invariant that the first entry of
2231              REG_VALUES, if present, must be the value used to set the
2232              register, or NULL.  */
2233           used_regs[n_used_regs++] = i;
2234           REG_VALUES (i) = new_elt_list (REG_VALUES (i), NULL);
2235         }
2236       else if (cselib_preserve_constants
2237                && is_int_mode (mode, &int_mode))
2238         {
2239           /* During var-tracking, try harder to find equivalences
2240              for SUBREGs.  If a setter sets say a DImode register
2241              and user uses that register only in SImode, add a lowpart
2242              subreg location.  */
2243           struct elt_list *lwider = NULL;
2244           scalar_int_mode lmode;
2245           l = REG_VALUES (i);
2246           if (l && l->elt == NULL)
2247             l = l->next;
2248           for (; l; l = l->next)
2249             if (is_int_mode (GET_MODE (l->elt->val_rtx), &lmode)
2250                 && GET_MODE_SIZE (lmode) > GET_MODE_SIZE (int_mode)
2251                 && (lwider == NULL
2252                     || partial_subreg_p (lmode,
2253                                          GET_MODE (lwider->elt->val_rtx))))
2254               {
2255                 struct elt_loc_list *el;
2256                 if (i < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2257                     && hard_regno_nregs (i, lmode) != 1)
2258                   continue;
2259                 for (el = l->elt->locs; el; el = el->next)
2260                   if (!REG_P (el->loc))
2261                     break;
2262                 if (el)
2263                   lwider = l;
2264               }
2265           if (lwider)
2266             {
2267               rtx sub = lowpart_subreg (int_mode, lwider->elt->val_rtx,
2268                                         GET_MODE (lwider->elt->val_rtx));
2269               if (sub)
2270                 new_elt_loc_list (e, sub);
2271             }
2272         }
2273       REG_VALUES (i)->next = new_elt_list (REG_VALUES (i)->next, e);
2274       slot = cselib_find_slot (mode, x, e->hash, INSERT, memmode);
2275       *slot = e;
2276       return e;
2277     }
2278
2279   if (MEM_P (x))
2280     return cselib_lookup_mem (x, create);
2281
2282   hashval = cselib_hash_rtx (x, create, memmode);
2283   /* Can't even create if hashing is not possible.  */
2284   if (! hashval)
2285     return 0;
2286
2287   slot = cselib_find_slot (mode, x, hashval,
2288                            create ? INSERT : NO_INSERT, memmode);
2289   if (slot == 0)
2290     return 0;
2291
2292   e = (cselib_val *) *slot;
2293   if (e)
2294     return e;
2295
2296   e = new_cselib_val (hashval, mode, x);
2297
2298   /* We have to fill the slot before calling cselib_subst_to_values:
2299      the hash table is inconsistent until we do so, and
2300      cselib_subst_to_values will need to do lookups.  */
2301   *slot = e;
2302   rtx v = cselib_subst_to_values (x, memmode);
2303
2304   /* If cselib_preserve_constants, we might get a SP_DERIVED_VALUE_P
2305      VALUE that isn't in the hash tables anymore.  */
2306   if (GET_CODE (v) == VALUE && SP_DERIVED_VALUE_P (v) && PRESERVED_VALUE_P (v))
2307     PRESERVED_VALUE_P (e->val_rtx) = 1;
2308
2309   new_elt_loc_list (e, v);
2310   return e;
2311 }
2312
2313 /* Wrapper for cselib_lookup, that indicates X is in INSN.  */
2314
2315 cselib_val *
2316 cselib_lookup_from_insn (rtx x, machine_mode mode,
2317                          int create, machine_mode memmode, rtx_insn *insn)
2318 {
2319   cselib_val *ret;
2320
2321   gcc_assert (!cselib_current_insn);
2322   cselib_current_insn = insn;
2323
2324   ret = cselib_lookup (x, mode, create, memmode);
2325
2326   cselib_current_insn = NULL;
2327
2328   return ret;
2329 }
2330
2331 /* Wrapper for cselib_lookup_1, that logs the lookup result and
2332    maintains invariants related with debug insns.  */
2333
2334 cselib_val *
2335 cselib_lookup (rtx x, machine_mode mode,
2336                int create, machine_mode memmode)
2337 {
2338   cselib_val *ret = cselib_lookup_1 (x, mode, create, memmode);
2339
2340   /* ??? Should we return NULL if we're not to create an entry, the
2341      found loc is a debug loc and cselib_current_insn is not DEBUG?
2342      If so, we should also avoid converting val to non-DEBUG; probably
2343      easiest setting cselib_current_insn to NULL before the call
2344      above.  */
2345
2346   if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
2347     {
2348       fputs ("cselib lookup ", dump_file);
2349       print_inline_rtx (dump_file, x, 2);
2350       fprintf (dump_file, " => %u:%u\n",
2351                ret ? ret->uid : 0,
2352                ret ? ret->hash : 0);
2353     }
2354
2355   return ret;
2356 }
2357
2358 /* Invalidate the value at *L, which is part of REG_VALUES (REGNO).  */
2359
2360 static void
2361 cselib_invalidate_regno_val (unsigned int regno, struct elt_list **l)
2362 {
2363   cselib_val *v = (*l)->elt;
2364   if (*l == REG_VALUES (regno))
2365     {
2366       /* Maintain the invariant that the first entry of
2367          REG_VALUES, if present, must be the value used to set
2368          the register, or NULL.  This is also nice because
2369          then we won't push the same regno onto user_regs
2370          multiple times.  */
2371       (*l)->elt = NULL;
2372       l = &(*l)->next;
2373     }
2374   else
2375     unchain_one_elt_list (l);
2376
2377   v = canonical_cselib_val (v);
2378
2379   bool had_locs = v->locs != NULL;
2380   rtx_insn *setting_insn = v->locs ? v->locs->setting_insn : NULL;
2381
2382   /* Now, we clear the mapping from value to reg.  It must exist, so
2383      this code will crash intentionally if it doesn't.  */
2384   for (elt_loc_list **p = &v->locs; ; p = &(*p)->next)
2385     {
2386       rtx x = (*p)->loc;
2387
2388       if (REG_P (x) && REGNO (x) == regno)
2389         {
2390           unchain_one_elt_loc_list (p);
2391           break;
2392         }
2393     }
2394
2395   if (had_locs && cselib_useless_value_p (v))
2396     {
2397       if (setting_insn && DEBUG_INSN_P (setting_insn))
2398         n_useless_debug_values++;
2399       else
2400         n_useless_values++;
2401     }
2402 }
2403
2404 /* Invalidate any entries in reg_values that overlap REGNO.  This is called
2405    if REGNO is changing.  MODE is the mode of the assignment to REGNO, which
2406    is used to determine how many hard registers are being changed.  If MODE
2407    is VOIDmode, then only REGNO is being changed; this is used when
2408    invalidating call clobbered registers across a call.  */
2409
2410 static void
2411 cselib_invalidate_regno (unsigned int regno, machine_mode mode)
2412 {
2413   unsigned int endregno;
2414   unsigned int i;
2415
2416   /* If we see pseudos after reload, something is _wrong_.  */
2417   gcc_assert (!reload_completed || regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2418               || reg_renumber[regno] < 0);
2419
2420   /* Determine the range of registers that must be invalidated.  For
2421      pseudos, only REGNO is affected.  For hard regs, we must take MODE
2422      into account, and we must also invalidate lower register numbers
2423      if they contain values that overlap REGNO.  */
2424   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2425     {
2426       gcc_assert (mode != VOIDmode);
2427
2428       if (regno < max_value_regs)
2429         i = 0;
2430       else
2431         i = regno - max_value_regs;
2432
2433       endregno = end_hard_regno (mode, regno);
2434     }
2435   else
2436     {
2437       i = regno;
2438       endregno = regno + 1;
2439     }
2440
2441   for (; i < endregno; i++)
2442     {
2443       struct elt_list **l = &REG_VALUES (i);
2444
2445       /* Go through all known values for this reg; if it overlaps the range
2446          we're invalidating, remove the value.  */
2447       while (*l)
2448         {
2449           cselib_val *v = (*l)->elt;
2450           unsigned int this_last = i;
2451
2452           if (i < FIRST_PSEUDO_REGISTER && v != NULL)
2453             this_last = end_hard_regno (GET_MODE (v->val_rtx), i) - 1;
2454
2455           if (this_last < regno || v == NULL
2456               || (v == cfa_base_preserved_val
2457                   && i == cfa_base_preserved_regno))
2458             {
2459               l = &(*l)->next;
2460               continue;
2461             }
2462
2463           /* We have an overlap.  */
2464           cselib_invalidate_regno_val (i, l);
2465         }
2466     }
2467 }
2468 \f
2469 /* Invalidate any locations in the table which are changed because of a
2470    store to MEM_RTX.  If this is called because of a non-const call
2471    instruction, MEM_RTX is (mem:BLK const0_rtx).  */
2472
2473 static void
2474 cselib_invalidate_mem (rtx mem_rtx)
2475 {
2476   cselib_val **vp, *v, *next;
2477   int num_mems = 0;
2478   rtx mem_addr;
2479
2480   mem_addr = canon_rtx (get_addr (XEXP (mem_rtx, 0)));
2481   mem_rtx = canon_rtx (mem_rtx);
2482
2483   vp = &first_containing_mem;
2484   for (v = *vp; v != &dummy_val; v = next)
2485     {
2486       bool has_mem = false;
2487       struct elt_loc_list **p = &v->locs;
2488       bool had_locs = v->locs != NULL;
2489       rtx_insn *setting_insn = v->locs ? v->locs->setting_insn : NULL;
2490
2491       while (*p)
2492         {
2493           rtx x = (*p)->loc;
2494           cselib_val *addr;
2495           struct elt_list **mem_chain;
2496
2497           /* MEMs may occur in locations only at the top level; below
2498              that every MEM or REG is substituted by its VALUE.  */
2499           if (!MEM_P (x))
2500             {
2501               p = &(*p)->next;
2502               continue;
2503             }
2504           if (num_mems < param_max_cselib_memory_locations
2505               && ! canon_anti_dependence (x, false, mem_rtx,
2506                                           GET_MODE (mem_rtx), mem_addr))
2507             {
2508               has_mem = true;
2509               num_mems++;
2510               p = &(*p)->next;
2511               continue;
2512             }
2513
2514           /* This one overlaps.  */
2515           /* We must have a mapping from this MEM's address to the
2516              value (E).  Remove that, too.  */
2517           addr = cselib_lookup (XEXP (x, 0), VOIDmode, 0, GET_MODE (x));
2518           addr = canonical_cselib_val (addr);
2519           gcc_checking_assert (v == canonical_cselib_val (v));
2520           mem_chain = &addr->addr_list;
2521           for (;;)
2522             {
2523               cselib_val *canon = canonical_cselib_val ((*mem_chain)->elt);
2524
2525               if (canon == v)
2526                 {
2527                   unchain_one_elt_list (mem_chain);
2528                   break;
2529                 }
2530
2531               /* Record canonicalized elt.  */
2532               (*mem_chain)->elt = canon;
2533
2534               mem_chain = &(*mem_chain)->next;
2535             }
2536
2537           unchain_one_elt_loc_list (p);
2538         }
2539
2540       if (had_locs && cselib_useless_value_p (v))
2541         {
2542           if (setting_insn && DEBUG_INSN_P (setting_insn))
2543             n_useless_debug_values++;
2544           else
2545             n_useless_values++;
2546         }
2547
2548       next = v->next_containing_mem;
2549       if (has_mem)
2550         {
2551           *vp = v;
2552           vp = &(*vp)->next_containing_mem;
2553         }
2554       else
2555         v->next_containing_mem = NULL;
2556     }
2557   *vp = &dummy_val;
2558 }
2559
2560 /* Invalidate DEST.  */
2561
2562 void
2563 cselib_invalidate_rtx (rtx dest)
2564 {
2565   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2566          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2567          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2568     dest = XEXP (dest, 0);
2569
2570   if (REG_P (dest))
2571     cselib_invalidate_regno (REGNO (dest), GET_MODE (dest));
2572   else if (MEM_P (dest))
2573     cselib_invalidate_mem (dest);
2574 }
2575
2576 /* A wrapper for cselib_invalidate_rtx to be called via note_stores.  */
2577
2578 static void
2579 cselib_invalidate_rtx_note_stores (rtx dest, const_rtx,
2580                                    void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2581 {
2582   cselib_invalidate_rtx (dest);
2583 }
2584
2585 /* Record the result of a SET instruction.  DEST is being set; the source
2586    contains the value described by SRC_ELT.  If DEST is a MEM, DEST_ADDR_ELT
2587    describes its address.  */
2588
2589 static void
2590 cselib_record_set (rtx dest, cselib_val *src_elt, cselib_val *dest_addr_elt)
2591 {
2592   if (src_elt == 0 || side_effects_p (dest))
2593     return;
2594
2595   if (REG_P (dest))
2596     {
2597       unsigned int dreg = REGNO (dest);
2598       if (dreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2599         {
2600           unsigned int n = REG_NREGS (dest);
2601
2602           if (n > max_value_regs)
2603             max_value_regs = n;
2604         }
2605
2606       if (REG_VALUES (dreg) == 0)
2607         {
2608           used_regs[n_used_regs++] = dreg;
2609           REG_VALUES (dreg) = new_elt_list (REG_VALUES (dreg), src_elt);
2610         }
2611       else
2612         {
2613           /* The register should have been invalidated.  */
2614           gcc_assert (REG_VALUES (dreg)->elt == 0);
2615           REG_VALUES (dreg)->elt = src_elt;
2616         }
2617
2618       if (cselib_useless_value_p (src_elt))
2619         n_useless_values--;
2620       new_elt_loc_list (src_elt, dest);
2621     }
2622   else if (MEM_P (dest) && dest_addr_elt != 0
2623            && cselib_record_memory)
2624     {
2625       if (cselib_useless_value_p (src_elt))
2626         n_useless_values--;
2627       add_mem_for_addr (dest_addr_elt, src_elt, dest);
2628     }
2629 }
2630
2631 /* Make ELT and X's VALUE equivalent to each other at INSN.  */
2632
2633 void
2634 cselib_add_permanent_equiv (cselib_val *elt, rtx x, rtx_insn *insn)
2635 {
2636   cselib_val *nelt;
2637   rtx_insn *save_cselib_current_insn = cselib_current_insn;
2638
2639   gcc_checking_assert (elt);
2640   gcc_checking_assert (PRESERVED_VALUE_P (elt->val_rtx));
2641   gcc_checking_assert (!side_effects_p (x));
2642
2643   cselib_current_insn = insn;
2644
2645   nelt = cselib_lookup (x, GET_MODE (elt->val_rtx), 1, VOIDmode);
2646
2647   if (nelt != elt)
2648     {
2649       cselib_any_perm_equivs = true;
2650
2651       if (!PRESERVED_VALUE_P (nelt->val_rtx))
2652         cselib_preserve_value (nelt);
2653
2654       new_elt_loc_list (nelt, elt->val_rtx);
2655     }
2656
2657   cselib_current_insn = save_cselib_current_insn;
2658 }
2659
2660 /* Return TRUE if any permanent equivalences have been recorded since
2661    the table was last initialized.  */
2662 bool
2663 cselib_have_permanent_equivalences (void)
2664 {
2665   return cselib_any_perm_equivs;
2666 }
2667
2668 /* Record stack_pointer_rtx to be equal to
2669    (plus:P cfa_base_preserved_val offset).  Used by var-tracking
2670    at the start of basic blocks for !frame_pointer_needed functions.  */
2671
2672 void
2673 cselib_record_sp_cfa_base_equiv (HOST_WIDE_INT offset, rtx_insn *insn)
2674 {
2675   rtx sp_derived_value = NULL_RTX;
2676   for (struct elt_loc_list *l = cfa_base_preserved_val->locs; l; l = l->next)
2677     if (GET_CODE (l->loc) == VALUE
2678         && SP_DERIVED_VALUE_P (l->loc))
2679       {
2680         sp_derived_value = l->loc;
2681         break;
2682       }
2683     else if (GET_CODE (l->loc) == PLUS
2684              && GET_CODE (XEXP (l->loc, 0)) == VALUE
2685              && SP_DERIVED_VALUE_P (XEXP (l->loc, 0))
2686              && CONST_INT_P (XEXP (l->loc, 1)))
2687       {
2688         sp_derived_value = XEXP (l->loc, 0);
2689         offset = offset + UINTVAL (XEXP (l->loc, 1));
2690         break;
2691       }
2692   if (sp_derived_value == NULL_RTX)
2693     return;
2694   cselib_val *val
2695     = cselib_lookup_from_insn (plus_constant (Pmode, sp_derived_value, offset),
2696                                Pmode, 1, VOIDmode, insn);
2697   if (val != NULL)
2698     {
2699       PRESERVED_VALUE_P (val->val_rtx) = 1;
2700       cselib_record_set (stack_pointer_rtx, val, NULL);
2701     }
2702 }
2703
2704 /* Return true if V is SP_DERIVED_VALUE_P (or SP_DERIVED_VALUE_P + CONST_INT)
2705    that can be expressed using cfa_base_preserved_val + CONST_INT.  */
2706
2707 bool
2708 cselib_sp_derived_value_p (cselib_val *v)
2709 {
2710   if (!SP_DERIVED_VALUE_P (v->val_rtx))
2711     for (struct elt_loc_list *l = v->locs; l; l = l->next)
2712       if (GET_CODE (l->loc) == PLUS
2713           && GET_CODE (XEXP (l->loc, 0)) == VALUE
2714           && SP_DERIVED_VALUE_P (XEXP (l->loc, 0))
2715           && CONST_INT_P (XEXP (l->loc, 1)))
2716         v = CSELIB_VAL_PTR (XEXP (l->loc, 0));
2717   if (!SP_DERIVED_VALUE_P (v->val_rtx))
2718     return false;
2719   for (struct elt_loc_list *l = v->locs; l; l = l->next)
2720     if (l->loc == cfa_base_preserved_val->val_rtx)
2721       return true;
2722     else if (GET_CODE (l->loc) == PLUS
2723              && XEXP (l->loc, 0) == cfa_base_preserved_val->val_rtx
2724              && CONST_INT_P (XEXP (l->loc, 1)))
2725       return true;
2726   return false;
2727 }
2728
2729 /* There is no good way to determine how many elements there can be
2730    in a PARALLEL.  Since it's fairly cheap, use a really large number.  */
2731 #define MAX_SETS (FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2)
2732
2733 struct cselib_record_autoinc_data
2734 {
2735   struct cselib_set *sets;
2736   int n_sets;
2737 };
2738
2739 /* Callback for for_each_inc_dec.  Records in ARG the SETs implied by
2740    autoinc RTXs: SRC plus SRCOFF if non-NULL is stored in DEST.  */
2741
2742 static int
2743 cselib_record_autoinc_cb (rtx mem ATTRIBUTE_UNUSED, rtx op ATTRIBUTE_UNUSED,
2744                           rtx dest, rtx src, rtx srcoff, void *arg)
2745 {
2746   struct cselib_record_autoinc_data *data;
2747   data = (struct cselib_record_autoinc_data *)arg;
2748
2749   data->sets[data->n_sets].dest = dest;
2750
2751   if (srcoff)
2752     data->sets[data->n_sets].src = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (src), src, srcoff);
2753   else
2754     data->sets[data->n_sets].src = src;
2755
2756   data->n_sets++;
2757
2758   return 0;
2759 }
2760
2761 /* Record the effects of any sets and autoincs in INSN.  */
2762 static void
2763 cselib_record_sets (rtx_insn *insn)
2764 {
2765   int n_sets = 0;
2766   int i;
2767   struct cselib_set sets[MAX_SETS];
2768   rtx cond = 0;
2769   int n_sets_before_autoinc;
2770   int n_strict_low_parts = 0;
2771   struct cselib_record_autoinc_data data;
2772
2773   rtx body = PATTERN (insn);
2774   if (GET_CODE (body) == COND_EXEC)
2775     {
2776       cond = COND_EXEC_TEST (body);
2777       body = COND_EXEC_CODE (body);
2778     }
2779
2780   /* Find all sets.  */
2781   if (GET_CODE (body) == SET)
2782     {
2783       sets[0].src = SET_SRC (body);
2784       sets[0].dest = SET_DEST (body);
2785       n_sets = 1;
2786     }
2787   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2788     {
2789       /* Look through the PARALLEL and record the values being
2790          set, if possible.  Also handle any CLOBBERs.  */
2791       for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
2792         {
2793           rtx x = XVECEXP (body, 0, i);
2794
2795           if (GET_CODE (x) == SET)
2796             {
2797               sets[n_sets].src = SET_SRC (x);
2798               sets[n_sets].dest = SET_DEST (x);
2799               n_sets++;
2800             }
2801         }
2802     }
2803
2804   if (n_sets == 1
2805       && MEM_P (sets[0].src)
2806       && !cselib_record_memory
2807       && MEM_READONLY_P (sets[0].src))
2808     {
2809       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2810
2811       if (note && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2812         sets[0].src = XEXP (note, 0);
2813     }
2814
2815   data.sets = sets;
2816   data.n_sets = n_sets_before_autoinc = n_sets;
2817   for_each_inc_dec (PATTERN (insn), cselib_record_autoinc_cb, &data);
2818   n_sets = data.n_sets;
2819
2820   /* Look up the values that are read.  Do this before invalidating the
2821      locations that are written.  */
2822   for (i = 0; i < n_sets; i++)
2823     {
2824       rtx dest = sets[i].dest;
2825       rtx orig = dest;
2826
2827       /* A STRICT_LOW_PART can be ignored; we'll record the equivalence for
2828          the low part after invalidating any knowledge about larger modes.  */
2829       if (GET_CODE (sets[i].dest) == STRICT_LOW_PART)
2830         sets[i].dest = dest = XEXP (dest, 0);
2831
2832       /* We don't know how to record anything but REG or MEM.  */
2833       if (REG_P (dest)
2834           || (MEM_P (dest) && cselib_record_memory))
2835         {
2836           rtx src = sets[i].src;
2837           if (cond)
2838             src = gen_rtx_IF_THEN_ELSE (GET_MODE (dest), cond, src, dest);
2839           sets[i].src_elt = cselib_lookup (src, GET_MODE (dest), 1, VOIDmode);
2840           if (MEM_P (dest))
2841             {
2842               machine_mode address_mode = get_address_mode (dest);
2843
2844               sets[i].dest_addr_elt = cselib_lookup (XEXP (dest, 0),
2845                                                      address_mode, 1,
2846                                                      GET_MODE (dest));
2847             }
2848           else
2849             sets[i].dest_addr_elt = 0;
2850         }
2851
2852       /* Improve handling of STRICT_LOW_PART if the current value is known
2853          to be const0_rtx, then the low bits will be set to dest and higher
2854          bits will remain zero.  Used in code like:
2855
2856          {di:SI=0;clobber flags:CC;}
2857          flags:CCNO=cmp(bx:SI,0)
2858          strict_low_part(di:QI)=flags:CCNO<=0
2859
2860          where we can note both that di:QI=flags:CCNO<=0 and
2861          also that because di:SI is known to be 0 and strict_low_part(di:QI)
2862          preserves the upper bits that di:SI=zero_extend(flags:CCNO<=0).  */
2863       scalar_int_mode mode;
2864       if (dest != orig
2865           && cselib_record_sets_hook
2866           && REG_P (dest)
2867           && HARD_REGISTER_P (dest)
2868           && sets[i].src_elt
2869           && is_a <scalar_int_mode> (GET_MODE (dest), &mode)
2870           && n_sets + n_strict_low_parts < MAX_SETS)
2871         {
2872           opt_scalar_int_mode wider_mode_iter;
2873           FOR_EACH_WIDER_MODE (wider_mode_iter, mode)
2874             {
2875               scalar_int_mode wider_mode = wider_mode_iter.require ();
2876               if (GET_MODE_PRECISION (wider_mode) > BITS_PER_WORD)
2877                 break;
2878
2879               rtx reg = gen_lowpart (wider_mode, dest);
2880               if (!REG_P (reg))
2881                 break;
2882
2883               cselib_val *v = cselib_lookup (reg, wider_mode, 0, VOIDmode);
2884               if (!v)
2885                 continue;
2886
2887               struct elt_loc_list *l;
2888               for (l = v->locs; l; l = l->next)
2889                 if (l->loc == const0_rtx)
2890                   break;
2891
2892               if (!l)
2893                 continue;
2894
2895               sets[n_sets + n_strict_low_parts].dest = reg;
2896               sets[n_sets + n_strict_low_parts].src = dest;
2897               sets[n_sets + n_strict_low_parts++].src_elt = sets[i].src_elt;
2898               break;
2899             }
2900         }
2901     }
2902
2903   if (cselib_record_sets_hook)
2904     cselib_record_sets_hook (insn, sets, n_sets);
2905
2906   /* Invalidate all locations written by this insn.  Note that the elts we
2907      looked up in the previous loop aren't affected, just some of their
2908      locations may go away.  */
2909   note_pattern_stores (body, cselib_invalidate_rtx_note_stores, NULL);
2910
2911   for (i = n_sets_before_autoinc; i < n_sets; i++)
2912     cselib_invalidate_rtx (sets[i].dest);
2913
2914   /* If this is an asm, look for duplicate sets.  This can happen when the
2915      user uses the same value as an output multiple times.  This is valid
2916      if the outputs are not actually used thereafter.  Treat this case as
2917      if the value isn't actually set.  We do this by smashing the destination
2918      to pc_rtx, so that we won't record the value later.  */
2919   if (n_sets >= 2 && asm_noperands (body) >= 0)
2920     {
2921       for (i = 0; i < n_sets; i++)
2922         {
2923           rtx dest = sets[i].dest;
2924           if (REG_P (dest) || MEM_P (dest))
2925             {
2926               int j;
2927               for (j = i + 1; j < n_sets; j++)
2928                 if (rtx_equal_p (dest, sets[j].dest))
2929                   {
2930                     sets[i].dest = pc_rtx;
2931                     sets[j].dest = pc_rtx;
2932                   }
2933             }
2934         }
2935     }
2936
2937   /* Now enter the equivalences in our tables.  */
2938   for (i = 0; i < n_sets; i++)
2939     {
2940       rtx dest = sets[i].dest;
2941       if (REG_P (dest)
2942           || (MEM_P (dest) && cselib_record_memory))
2943         cselib_record_set (dest, sets[i].src_elt, sets[i].dest_addr_elt);
2944     }
2945
2946   /* And deal with STRICT_LOW_PART.  */
2947   for (i = 0; i < n_strict_low_parts; i++)
2948     {
2949       if (! PRESERVED_VALUE_P (sets[n_sets + i].src_elt->val_rtx))
2950         continue;
2951       machine_mode dest_mode = GET_MODE (sets[n_sets + i].dest);
2952       cselib_val *v
2953         = cselib_lookup (sets[n_sets + i].dest, dest_mode, 1, VOIDmode);
2954       cselib_preserve_value (v);
2955       rtx r = gen_rtx_ZERO_EXTEND (dest_mode,
2956                                    sets[n_sets + i].src_elt->val_rtx);
2957       cselib_add_permanent_equiv (v, r, insn);
2958     }
2959 }
2960
2961 /* Return true if INSN in the prologue initializes hard_frame_pointer_rtx.  */
2962
2963 bool
2964 fp_setter_insn (rtx_insn *insn)
2965 {
2966   rtx expr, pat = NULL_RTX;
2967
2968   if (!RTX_FRAME_RELATED_P (insn))
2969     return false;
2970
2971   expr = find_reg_note (insn, REG_FRAME_RELATED_EXPR, NULL_RTX);
2972   if (expr)
2973     pat = XEXP (expr, 0);
2974   if (!modified_in_p (hard_frame_pointer_rtx, pat ? pat : insn))
2975     return false;
2976
2977   /* Don't return true for frame pointer restores in the epilogue.  */
2978   if (find_reg_note (insn, REG_CFA_RESTORE, hard_frame_pointer_rtx))
2979     return false;
2980   return true;
2981 }
2982
2983 /* V is one of the values in REG_VALUES (REGNO).  Return true if it
2984    would be invalidated by CALLEE_ABI.  */
2985
2986 static bool
2987 cselib_invalidated_by_call_p (const function_abi &callee_abi,
2988                               unsigned int regno, cselib_val *v)
2989 {
2990   machine_mode mode = GET_MODE (v->val_rtx);
2991   if (mode == VOIDmode)
2992     {
2993       v = REG_VALUES (regno)->elt;
2994       if (!v)
2995         /* If we don't know what the mode of the constant value is, and we
2996            don't know what mode the register was set in, conservatively
2997            assume that the register is clobbered.  The value's going to be
2998            essentially useless in this case anyway.  */
2999         return true;
3000       mode = GET_MODE (v->val_rtx);
3001     }
3002   return callee_abi.clobbers_reg_p (mode, regno);
3003 }
3004
3005 /* Record the effects of INSN.  */
3006
3007 void
3008 cselib_process_insn (rtx_insn *insn)
3009 {
3010   int i;
3011   rtx x;
3012
3013   cselib_current_insn = insn;
3014
3015   /* Forget everything at a CODE_LABEL or a setjmp.  */
3016   if ((LABEL_P (insn)
3017        || (CALL_P (insn)
3018            && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL)))
3019       && !cselib_preserve_constants)
3020     {
3021       cselib_reset_table (next_uid);
3022       cselib_current_insn = NULL;
3023       return;
3024     }
3025
3026   if (! INSN_P (insn))
3027     {
3028       cselib_current_insn = NULL;
3029       return;
3030     }
3031
3032   /* If this is a call instruction, forget anything stored in a
3033      call clobbered register, or, if this is not a const call, in
3034      memory.  */
3035   if (CALL_P (insn))
3036     {
3037       function_abi callee_abi = insn_callee_abi (insn);
3038       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
3039         {
3040           elt_list **l = &REG_VALUES (i);
3041           while (*l)
3042             {
3043               cselib_val *v = (*l)->elt;
3044               if (v && cselib_invalidated_by_call_p (callee_abi, i, v))
3045                 cselib_invalidate_regno_val (i, l);
3046               else
3047                 l = &(*l)->next;
3048             }
3049         }
3050
3051       /* Since it is not clear how cselib is going to be used, be
3052          conservative here and treat looping pure or const functions
3053          as if they were regular functions.  */
3054       if (RTL_LOOPING_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn)
3055           || !(RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn)))
3056         cselib_invalidate_mem (callmem);
3057       else
3058         /* For const/pure calls, invalidate any argument slots because
3059            they are owned by the callee.  */
3060         for (x = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); x; x = XEXP (x, 1))
3061           if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == USE
3062               && MEM_P (XEXP (XEXP (x, 0), 0)))
3063             cselib_invalidate_mem (XEXP (XEXP (x, 0), 0));
3064     }
3065
3066   cselib_record_sets (insn);
3067
3068   /* Look for any CLOBBERs in CALL_INSN_FUNCTION_USAGE, but only
3069      after we have processed the insn.  */
3070   if (CALL_P (insn))
3071     {
3072       for (x = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); x; x = XEXP (x, 1))
3073         if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CLOBBER)
3074           cselib_invalidate_rtx (XEXP (XEXP (x, 0), 0));
3075
3076       /* Flush everything on setjmp.  */
3077       if (cselib_preserve_constants
3078           && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL))
3079         {
3080           cselib_preserve_only_values ();
3081           cselib_reset_table (next_uid);
3082         }
3083     }
3084
3085   /* On setter of the hard frame pointer if frame_pointer_needed,
3086      invalidate stack_pointer_rtx, so that sp and {,h}fp based
3087      VALUEs are distinct.  */
3088   if (reload_completed
3089       && frame_pointer_needed
3090       && fp_setter_insn (insn))
3091     cselib_invalidate_rtx (stack_pointer_rtx);
3092
3093   cselib_current_insn = NULL;
3094
3095   if (n_useless_values > MAX_USELESS_VALUES
3096       /* remove_useless_values is linear in the hash table size.  Avoid
3097          quadratic behavior for very large hashtables with very few
3098          useless elements.  */
3099       && ((unsigned int)n_useless_values
3100           > (cselib_hash_table->elements () - n_debug_values) / 4))
3101     remove_useless_values ();
3102 }
3103
3104 /* Initialize cselib for one pass.  The caller must also call
3105    init_alias_analysis.  */
3106
3107 void
3108 cselib_init (int record_what)
3109 {
3110   cselib_record_memory = record_what & CSELIB_RECORD_MEMORY;
3111   cselib_preserve_constants = record_what & CSELIB_PRESERVE_CONSTANTS;
3112   cselib_any_perm_equivs = false;
3113
3114   /* (mem:BLK (scratch)) is a special mechanism to conflict with everything,
3115      see canon_true_dependence.  This is only created once.  */
3116   if (! callmem)
3117     callmem = gen_rtx_MEM (BLKmode, gen_rtx_SCRATCH (VOIDmode));
3118
3119   cselib_nregs = max_reg_num ();
3120
3121   /* We preserve reg_values to allow expensive clearing of the whole thing.
3122      Reallocate it however if it happens to be too large.  */
3123   if (!reg_values || reg_values_size < cselib_nregs
3124       || (reg_values_size > 10 && reg_values_size > cselib_nregs * 4))
3125     {
3126       free (reg_values);
3127       /* Some space for newly emit instructions so we don't end up
3128          reallocating in between passes.  */
3129       reg_values_size = cselib_nregs + (63 + cselib_nregs) / 16;
3130       reg_values = XCNEWVEC (struct elt_list *, reg_values_size);
3131     }
3132   used_regs = XNEWVEC (unsigned int, cselib_nregs);
3133   n_used_regs = 0;
3134   /* FIXME: enable sanitization (PR87845) */
3135   cselib_hash_table
3136     = new hash_table<cselib_hasher> (31, /* ggc */ false,
3137                                      /* sanitize_eq_and_hash */ false);
3138   if (cselib_preserve_constants)
3139     cselib_preserved_hash_table
3140       = new hash_table<cselib_hasher> (31, /* ggc */ false,
3141                                        /* sanitize_eq_and_hash */ false);
3142   next_uid = 1;
3143 }
3144
3145 /* Called when the current user is done with cselib.  */
3146
3147 void
3148 cselib_finish (void)
3149 {
3150   bool preserved = cselib_preserve_constants;
3151   cselib_discard_hook = NULL;
3152   cselib_preserve_constants = false;
3153   cselib_any_perm_equivs = false;
3154   cfa_base_preserved_val = NULL;
3155   cfa_base_preserved_regno = INVALID_REGNUM;
3156   elt_list_pool.release ();
3157   elt_loc_list_pool.release ();
3158   cselib_val_pool.release ();
3159   value_pool.release ();
3160   cselib_clear_table ();
3161   delete cselib_hash_table;
3162   cselib_hash_table = NULL;
3163   if (preserved)
3164     delete cselib_preserved_hash_table;
3165   cselib_preserved_hash_table = NULL;
3166   free (used_regs);
3167   used_regs = 0;
3168   n_useless_values = 0;
3169   n_useless_debug_values = 0;
3170   n_debug_values = 0;
3171   next_uid = 0;
3172 }
3173
3174 /* Dump the cselib_val *X to FILE *OUT.  */
3175
3176 int
3177 dump_cselib_val (cselib_val **x, FILE *out)
3178 {
3179   cselib_val *v = *x;
3180   bool need_lf = true;
3181
3182   print_inline_rtx (out, v->val_rtx, 0);
3183
3184   if (v->locs)
3185     {
3186       struct elt_loc_list *l = v->locs;
3187       if (need_lf)
3188         {
3189           fputc ('\n', out);
3190           need_lf = false;
3191         }
3192       fputs (" locs:", out);
3193       do
3194         {
3195           if (l->setting_insn)
3196             fprintf (out, "\n  from insn %i ",
3197                      INSN_UID (l->setting_insn));
3198           else
3199             fprintf (out, "\n   ");
3200           print_inline_rtx (out, l->loc, 4);
3201         }
3202       while ((l = l->next));
3203       fputc ('\n', out);
3204     }
3205   else
3206     {
3207       fputs (" no locs", out);
3208       need_lf = true;
3209     }
3210
3211   if (v->addr_list)
3212     {
3213       struct elt_list *e = v->addr_list;
3214       if (need_lf)
3215         {
3216           fputc ('\n', out);
3217           need_lf = false;
3218         }
3219       fputs (" addr list:", out);
3220       do
3221         {
3222           fputs ("\n  ", out);
3223           print_inline_rtx (out, e->elt->val_rtx, 2);
3224         }
3225       while ((e = e->next));
3226       fputc ('\n', out);
3227     }
3228   else
3229     {
3230       fputs (" no addrs", out);
3231       need_lf = true;
3232     }
3233
3234   if (v->next_containing_mem == &dummy_val)
3235     fputs (" last mem\n", out);
3236   else if (v->next_containing_mem)
3237     {
3238       fputs (" next mem ", out);
3239       print_inline_rtx (out, v->next_containing_mem->val_rtx, 2);
3240       fputc ('\n', out);
3241     }
3242   else if (need_lf)
3243     fputc ('\n', out);
3244
3245   return 1;
3246 }
3247
3248 /* Dump to OUT everything in the CSELIB table.  */
3249
3250 void
3251 dump_cselib_table (FILE *out)
3252 {
3253   fprintf (out, "cselib hash table:\n");
3254   cselib_hash_table->traverse <FILE *, dump_cselib_val> (out);
3255   fprintf (out, "cselib preserved hash table:\n");
3256   cselib_preserved_hash_table->traverse <FILE *, dump_cselib_val> (out);
3257   if (first_containing_mem != &dummy_val)
3258     {
3259       fputs ("first mem ", out);
3260       print_inline_rtx (out, first_containing_mem->val_rtx, 2);
3261       fputc ('\n', out);
3262     }
3263   fprintf (out, "next uid %i\n", next_uid);
3264 }
3265
3266 #include "gt-cselib.h"