re PR middle-end/46297 (gfortran.dg/g77/980701-0.f FAILs with -Os -fno-asynchronous...
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / postreload.c
1 /* Perform simple optimizations to clean up the result of reload.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997,
3    1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009,
4    2010 Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26
27 #include "machmode.h"
28 #include "hard-reg-set.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "obstack.h"
32 #include "insn-config.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "function.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "optabs.h"
37 #include "regs.h"
38 #include "basic-block.h"
39 #include "reload.h"
40 #include "recog.h"
41 #include "output.h"
42 #include "cselib.h"
43 #include "diagnostic-core.h"
44 #include "toplev.h"
45 #include "except.h"
46 #include "tree.h"
47 #include "target.h"
48 #include "timevar.h"
49 #include "tree-pass.h"
50 #include "df.h"
51 #include "dbgcnt.h"
52
53 static int reload_cse_noop_set_p (rtx);
54 static void reload_cse_simplify (rtx, rtx);
55 static void reload_cse_regs_1 (rtx);
56 static int reload_cse_simplify_set (rtx, rtx);
57 static int reload_cse_simplify_operands (rtx, rtx);
58
59 static void reload_combine (void);
60 static void reload_combine_note_use (rtx *, rtx, int, rtx);
61 static void reload_combine_note_store (rtx, const_rtx, void *);
62
63 static bool reload_cse_move2add (rtx);
64 static void move2add_note_store (rtx, const_rtx, void *);
65
66 /* Call cse / combine like post-reload optimization phases.
67    FIRST is the first instruction.  */
68 void
69 reload_cse_regs (rtx first ATTRIBUTE_UNUSED)
70 {
71   bool moves_converted;
72   reload_cse_regs_1 (first);
73   reload_combine ();
74   moves_converted = reload_cse_move2add (first);
75   if (flag_expensive_optimizations)
76     {
77       if (moves_converted)
78         reload_combine ();
79       reload_cse_regs_1 (first);
80     }
81 }
82
83 /* See whether a single set SET is a noop.  */
84 static int
85 reload_cse_noop_set_p (rtx set)
86 {
87   if (cselib_reg_set_mode (SET_DEST (set)) != GET_MODE (SET_DEST (set)))
88     return 0;
89
90   return rtx_equal_for_cselib_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set));
91 }
92
93 /* Try to simplify INSN.  */
94 static void
95 reload_cse_simplify (rtx insn, rtx testreg)
96 {
97   rtx body = PATTERN (insn);
98
99   if (GET_CODE (body) == SET)
100     {
101       int count = 0;
102
103       /* Simplify even if we may think it is a no-op.
104          We may think a memory load of a value smaller than WORD_SIZE
105          is redundant because we haven't taken into account possible
106          implicit extension.  reload_cse_simplify_set() will bring
107          this out, so it's safer to simplify before we delete.  */
108       count += reload_cse_simplify_set (body, insn);
109
110       if (!count && reload_cse_noop_set_p (body))
111         {
112           rtx value = SET_DEST (body);
113           if (REG_P (value)
114               && ! REG_FUNCTION_VALUE_P (value))
115             value = 0;
116           delete_insn_and_edges (insn);
117           return;
118         }
119
120       if (count > 0)
121         apply_change_group ();
122       else
123         reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
124     }
125   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
126     {
127       int i;
128       int count = 0;
129       rtx value = NULL_RTX;
130
131       /* Registers mentioned in the clobber list for an asm cannot be reused
132          within the body of the asm.  Invalidate those registers now so that
133          we don't try to substitute values for them.  */
134       if (asm_noperands (body) >= 0)
135         {
136           for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
137             {
138               rtx part = XVECEXP (body, 0, i);
139               if (GET_CODE (part) == CLOBBER && REG_P (XEXP (part, 0)))
140                 cselib_invalidate_rtx (XEXP (part, 0));
141             }
142         }
143
144       /* If every action in a PARALLEL is a noop, we can delete
145          the entire PARALLEL.  */
146       for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
147         {
148           rtx part = XVECEXP (body, 0, i);
149           if (GET_CODE (part) == SET)
150             {
151               if (! reload_cse_noop_set_p (part))
152                 break;
153               if (REG_P (SET_DEST (part))
154                   && REG_FUNCTION_VALUE_P (SET_DEST (part)))
155                 {
156                   if (value)
157                     break;
158                   value = SET_DEST (part);
159                 }
160             }
161           else if (GET_CODE (part) != CLOBBER)
162             break;
163         }
164
165       if (i < 0)
166         {
167           delete_insn_and_edges (insn);
168           /* We're done with this insn.  */
169           return;
170         }
171
172       /* It's not a no-op, but we can try to simplify it.  */
173       for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
174         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == SET)
175           count += reload_cse_simplify_set (XVECEXP (body, 0, i), insn);
176
177       if (count > 0)
178         apply_change_group ();
179       else
180         reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
181     }
182 }
183
184 /* Do a very simple CSE pass over the hard registers.
185
186    This function detects no-op moves where we happened to assign two
187    different pseudo-registers to the same hard register, and then
188    copied one to the other.  Reload will generate a useless
189    instruction copying a register to itself.
190
191    This function also detects cases where we load a value from memory
192    into two different registers, and (if memory is more expensive than
193    registers) changes it to simply copy the first register into the
194    second register.
195
196    Another optimization is performed that scans the operands of each
197    instruction to see whether the value is already available in a
198    hard register.  It then replaces the operand with the hard register
199    if possible, much like an optional reload would.  */
200
201 static void
202 reload_cse_regs_1 (rtx first)
203 {
204   rtx insn;
205   rtx testreg = gen_rtx_REG (VOIDmode, -1);
206
207   cselib_init (CSELIB_RECORD_MEMORY);
208   init_alias_analysis ();
209
210   for (insn = first; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
211     {
212       if (INSN_P (insn))
213         reload_cse_simplify (insn, testreg);
214
215       cselib_process_insn (insn);
216     }
217
218   /* Clean up.  */
219   end_alias_analysis ();
220   cselib_finish ();
221 }
222
223 /* Try to simplify a single SET instruction.  SET is the set pattern.
224    INSN is the instruction it came from.
225    This function only handles one case: if we set a register to a value
226    which is not a register, we try to find that value in some other register
227    and change the set into a register copy.  */
228
229 static int
230 reload_cse_simplify_set (rtx set, rtx insn)
231 {
232   int did_change = 0;
233   int dreg;
234   rtx src;
235   enum reg_class dclass;
236   int old_cost;
237   cselib_val *val;
238   struct elt_loc_list *l;
239 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
240   enum rtx_code extend_op = UNKNOWN;
241 #endif
242   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
243
244   dreg = true_regnum (SET_DEST (set));
245   if (dreg < 0)
246     return 0;
247
248   src = SET_SRC (set);
249   if (side_effects_p (src) || true_regnum (src) >= 0)
250     return 0;
251
252   dclass = REGNO_REG_CLASS (dreg);
253
254 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
255   /* When replacing a memory with a register, we need to honor assumptions
256      that combine made wrt the contents of sign bits.  We'll do this by
257      generating an extend instruction instead of a reg->reg copy.  Thus
258      the destination must be a register that we can widen.  */
259   if (MEM_P (src)
260       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (src)) < BITS_PER_WORD
261       && (extend_op = LOAD_EXTEND_OP (GET_MODE (src))) != UNKNOWN
262       && !REG_P (SET_DEST (set)))
263     return 0;
264 #endif
265
266   val = cselib_lookup (src, GET_MODE (SET_DEST (set)), 0);
267   if (! val)
268     return 0;
269
270   /* If memory loads are cheaper than register copies, don't change them.  */
271   if (MEM_P (src))
272     old_cost = memory_move_cost (GET_MODE (src), dclass, true);
273   else if (REG_P (src))
274     old_cost = register_move_cost (GET_MODE (src),
275                                    REGNO_REG_CLASS (REGNO (src)), dclass);
276   else
277     old_cost = rtx_cost (src, SET, speed);
278
279   for (l = val->locs; l; l = l->next)
280     {
281       rtx this_rtx = l->loc;
282       int this_cost;
283
284       if (CONSTANT_P (this_rtx) && ! references_value_p (this_rtx, 0))
285         {
286 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
287           if (extend_op != UNKNOWN)
288             {
289               HOST_WIDE_INT this_val;
290
291               /* ??? I'm lazy and don't wish to handle CONST_DOUBLE.  Other
292                  constants, such as SYMBOL_REF, cannot be extended.  */
293               if (!CONST_INT_P (this_rtx))
294                 continue;
295
296               this_val = INTVAL (this_rtx);
297               switch (extend_op)
298                 {
299                 case ZERO_EXTEND:
300                   this_val &= GET_MODE_MASK (GET_MODE (src));
301                   break;
302                 case SIGN_EXTEND:
303                   /* ??? In theory we're already extended.  */
304                   if (this_val == trunc_int_for_mode (this_val, GET_MODE (src)))
305                     break;
306                 default:
307                   gcc_unreachable ();
308                 }
309               this_rtx = GEN_INT (this_val);
310             }
311 #endif
312           this_cost = rtx_cost (this_rtx, SET, speed);
313         }
314       else if (REG_P (this_rtx))
315         {
316 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
317           if (extend_op != UNKNOWN)
318             {
319               this_rtx = gen_rtx_fmt_e (extend_op, word_mode, this_rtx);
320               this_cost = rtx_cost (this_rtx, SET, speed);
321             }
322           else
323 #endif
324             this_cost = register_move_cost (GET_MODE (this_rtx),
325                                             REGNO_REG_CLASS (REGNO (this_rtx)),
326                                             dclass);
327         }
328       else
329         continue;
330
331       /* If equal costs, prefer registers over anything else.  That
332          tends to lead to smaller instructions on some machines.  */
333       if (this_cost < old_cost
334           || (this_cost == old_cost
335               && REG_P (this_rtx)
336               && !REG_P (SET_SRC (set))))
337         {
338 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
339           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SET_DEST (set))) < BITS_PER_WORD
340               && extend_op != UNKNOWN
341 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
342               && !CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS (GET_MODE (SET_DEST (set)),
343                                             word_mode,
344                                             REGNO_REG_CLASS (REGNO (SET_DEST (set))))
345 #endif
346               )
347             {
348               rtx wide_dest = gen_rtx_REG (word_mode, REGNO (SET_DEST (set)));
349               ORIGINAL_REGNO (wide_dest) = ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set));
350               validate_change (insn, &SET_DEST (set), wide_dest, 1);
351             }
352 #endif
353
354           validate_unshare_change (insn, &SET_SRC (set), this_rtx, 1);
355           old_cost = this_cost, did_change = 1;
356         }
357     }
358
359   return did_change;
360 }
361
362 /* Try to replace operands in INSN with equivalent values that are already
363    in registers.  This can be viewed as optional reloading.
364
365    For each non-register operand in the insn, see if any hard regs are
366    known to be equivalent to that operand.  Record the alternatives which
367    can accept these hard registers.  Among all alternatives, select the
368    ones which are better or equal to the one currently matching, where
369    "better" is in terms of '?' and '!' constraints.  Among the remaining
370    alternatives, select the one which replaces most operands with
371    hard registers.  */
372
373 static int
374 reload_cse_simplify_operands (rtx insn, rtx testreg)
375 {
376   int i, j;
377
378   /* For each operand, all registers that are equivalent to it.  */
379   HARD_REG_SET equiv_regs[MAX_RECOG_OPERANDS];
380
381   const char *constraints[MAX_RECOG_OPERANDS];
382
383   /* Vector recording how bad an alternative is.  */
384   int *alternative_reject;
385   /* Vector recording how many registers can be introduced by choosing
386      this alternative.  */
387   int *alternative_nregs;
388   /* Array of vectors recording, for each operand and each alternative,
389      which hard register to substitute, or -1 if the operand should be
390      left as it is.  */
391   int *op_alt_regno[MAX_RECOG_OPERANDS];
392   /* Array of alternatives, sorted in order of decreasing desirability.  */
393   int *alternative_order;
394
395   extract_insn (insn);
396
397   if (recog_data.n_alternatives == 0 || recog_data.n_operands == 0)
398     return 0;
399
400   /* Figure out which alternative currently matches.  */
401   if (! constrain_operands (1))
402     fatal_insn_not_found (insn);
403
404   alternative_reject = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
405   alternative_nregs = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
406   alternative_order = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
407   memset (alternative_reject, 0, recog_data.n_alternatives * sizeof (int));
408   memset (alternative_nregs, 0, recog_data.n_alternatives * sizeof (int));
409
410   /* For each operand, find out which regs are equivalent.  */
411   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
412     {
413       cselib_val *v;
414       struct elt_loc_list *l;
415       rtx op;
416
417       CLEAR_HARD_REG_SET (equiv_regs[i]);
418
419       /* cselib blows up on CODE_LABELs.  Trying to fix that doesn't seem
420          right, so avoid the problem here.  Likewise if we have a constant
421          and the insn pattern doesn't tell us the mode we need.  */
422       if (LABEL_P (recog_data.operand[i])
423           || (CONSTANT_P (recog_data.operand[i])
424               && recog_data.operand_mode[i] == VOIDmode))
425         continue;
426
427       op = recog_data.operand[i];
428 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
429       if (MEM_P (op)
430           && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op)) < BITS_PER_WORD
431           && LOAD_EXTEND_OP (GET_MODE (op)) != UNKNOWN)
432         {
433           rtx set = single_set (insn);
434
435           /* We might have multiple sets, some of which do implicit
436              extension.  Punt on this for now.  */
437           if (! set)
438             continue;
439           /* If the destination is also a MEM or a STRICT_LOW_PART, no
440              extension applies.
441              Also, if there is an explicit extension, we don't have to
442              worry about an implicit one.  */
443           else if (MEM_P (SET_DEST (set))
444                    || GET_CODE (SET_DEST (set)) == STRICT_LOW_PART
445                    || GET_CODE (SET_SRC (set)) == ZERO_EXTEND
446                    || GET_CODE (SET_SRC (set)) == SIGN_EXTEND)
447             ; /* Continue ordinary processing.  */
448 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
449           /* If the register cannot change mode to word_mode, it follows that
450              it cannot have been used in word_mode.  */
451           else if (REG_P (SET_DEST (set))
452                    && CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS (GET_MODE (SET_DEST (set)),
453                                                 word_mode,
454                                                 REGNO_REG_CLASS (REGNO (SET_DEST (set)))))
455             ; /* Continue ordinary processing.  */
456 #endif
457           /* If this is a straight load, make the extension explicit.  */
458           else if (REG_P (SET_DEST (set))
459                    && recog_data.n_operands == 2
460                    && SET_SRC (set) == op
461                    && SET_DEST (set) == recog_data.operand[1-i])
462             {
463               validate_change (insn, recog_data.operand_loc[i],
464                                gen_rtx_fmt_e (LOAD_EXTEND_OP (GET_MODE (op)),
465                                               word_mode, op),
466                                1);
467               validate_change (insn, recog_data.operand_loc[1-i],
468                                gen_rtx_REG (word_mode, REGNO (SET_DEST (set))),
469                                1);
470               if (! apply_change_group ())
471                 return 0;
472               return reload_cse_simplify_operands (insn, testreg);
473             }
474           else
475             /* ??? There might be arithmetic operations with memory that are
476                safe to optimize, but is it worth the trouble?  */
477             continue;
478         }
479 #endif /* LOAD_EXTEND_OP */
480       v = cselib_lookup (op, recog_data.operand_mode[i], 0);
481       if (! v)
482         continue;
483
484       for (l = v->locs; l; l = l->next)
485         if (REG_P (l->loc))
486           SET_HARD_REG_BIT (equiv_regs[i], REGNO (l->loc));
487     }
488
489   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
490     {
491       enum machine_mode mode;
492       int regno;
493       const char *p;
494
495       op_alt_regno[i] = XALLOCAVEC (int, recog_data.n_alternatives);
496       for (j = 0; j < recog_data.n_alternatives; j++)
497         op_alt_regno[i][j] = -1;
498
499       p = constraints[i] = recog_data.constraints[i];
500       mode = recog_data.operand_mode[i];
501
502       /* Add the reject values for each alternative given by the constraints
503          for this operand.  */
504       j = 0;
505       while (*p != '\0')
506         {
507           char c = *p++;
508           if (c == ',')
509             j++;
510           else if (c == '?')
511             alternative_reject[j] += 3;
512           else if (c == '!')
513             alternative_reject[j] += 300;
514         }
515
516       /* We won't change operands which are already registers.  We
517          also don't want to modify output operands.  */
518       regno = true_regnum (recog_data.operand[i]);
519       if (regno >= 0
520           || constraints[i][0] == '='
521           || constraints[i][0] == '+')
522         continue;
523
524       for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
525         {
526           enum reg_class rclass = NO_REGS;
527
528           if (! TEST_HARD_REG_BIT (equiv_regs[i], regno))
529             continue;
530
531           SET_REGNO_RAW (testreg, regno);
532           PUT_MODE (testreg, mode);
533
534           /* We found a register equal to this operand.  Now look for all
535              alternatives that can accept this register and have not been
536              assigned a register they can use yet.  */
537           j = 0;
538           p = constraints[i];
539           for (;;)
540             {
541               char c = *p;
542
543               switch (c)
544                 {
545                 case '=':  case '+':  case '?':
546                 case '#':  case '&':  case '!':
547                 case '*':  case '%':
548                 case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
549                 case '5':  case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
550                 case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
551                 case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
552                 case 's':  case 'i':  case 'n':
553                 case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
554                 case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
555                 case 'p':  case 'X':  case TARGET_MEM_CONSTRAINT:
556                   /* These don't say anything we care about.  */
557                   break;
558
559                 case 'g': case 'r':
560                   rclass = reg_class_subunion[(int) rclass][(int) GENERAL_REGS];
561                   break;
562
563                 default:
564                   rclass
565                     = (reg_class_subunion
566                        [(int) rclass]
567                        [(int) REG_CLASS_FROM_CONSTRAINT ((unsigned char) c, p)]);
568                   break;
569
570                 case ',': case '\0':
571                   /* See if REGNO fits this alternative, and set it up as the
572                      replacement register if we don't have one for this
573                      alternative yet and the operand being replaced is not
574                      a cheap CONST_INT.  */
575                   if (op_alt_regno[i][j] == -1
576                       && recog_data.alternative_enabled_p[j]
577                       && reg_fits_class_p (testreg, rclass, 0, mode)
578                       && (!CONST_INT_P (recog_data.operand[i])
579                           || (rtx_cost (recog_data.operand[i], SET,
580                                         optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn)))
581                               > rtx_cost (testreg, SET,
582                                         optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn))))))
583                     {
584                       alternative_nregs[j]++;
585                       op_alt_regno[i][j] = regno;
586                     }
587                   j++;
588                   rclass = NO_REGS;
589                   break;
590                 }
591               p += CONSTRAINT_LEN (c, p);
592
593               if (c == '\0')
594                 break;
595             }
596         }
597     }
598
599   /* Record all alternatives which are better or equal to the currently
600      matching one in the alternative_order array.  */
601   for (i = j = 0; i < recog_data.n_alternatives; i++)
602     if (alternative_reject[i] <= alternative_reject[which_alternative])
603       alternative_order[j++] = i;
604   recog_data.n_alternatives = j;
605
606   /* Sort it.  Given a small number of alternatives, a dumb algorithm
607      won't hurt too much.  */
608   for (i = 0; i < recog_data.n_alternatives - 1; i++)
609     {
610       int best = i;
611       int best_reject = alternative_reject[alternative_order[i]];
612       int best_nregs = alternative_nregs[alternative_order[i]];
613       int tmp;
614
615       for (j = i + 1; j < recog_data.n_alternatives; j++)
616         {
617           int this_reject = alternative_reject[alternative_order[j]];
618           int this_nregs = alternative_nregs[alternative_order[j]];
619
620           if (this_reject < best_reject
621               || (this_reject == best_reject && this_nregs > best_nregs))
622             {
623               best = j;
624               best_reject = this_reject;
625               best_nregs = this_nregs;
626             }
627         }
628
629       tmp = alternative_order[best];
630       alternative_order[best] = alternative_order[i];
631       alternative_order[i] = tmp;
632     }
633
634   /* Substitute the operands as determined by op_alt_regno for the best
635      alternative.  */
636   j = alternative_order[0];
637
638   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
639     {
640       enum machine_mode mode = recog_data.operand_mode[i];
641       if (op_alt_regno[i][j] == -1)
642         continue;
643
644       validate_change (insn, recog_data.operand_loc[i],
645                        gen_rtx_REG (mode, op_alt_regno[i][j]), 1);
646     }
647
648   for (i = recog_data.n_dups - 1; i >= 0; i--)
649     {
650       int op = recog_data.dup_num[i];
651       enum machine_mode mode = recog_data.operand_mode[op];
652
653       if (op_alt_regno[op][j] == -1)
654         continue;
655
656       validate_change (insn, recog_data.dup_loc[i],
657                        gen_rtx_REG (mode, op_alt_regno[op][j]), 1);
658     }
659
660   return apply_change_group ();
661 }
662 \f
663 /* If reload couldn't use reg+reg+offset addressing, try to use reg+reg
664    addressing now.
665    This code might also be useful when reload gave up on reg+reg addressing
666    because of clashes between the return register and INDEX_REG_CLASS.  */
667
668 /* The maximum number of uses of a register we can keep track of to
669    replace them with reg+reg addressing.  */
670 #define RELOAD_COMBINE_MAX_USES 16
671
672 /* Describes a recorded use of a register.  */
673 struct reg_use
674 {
675   /* The insn where a register has been used.  */
676   rtx insn;
677   /* Points to the memory reference enclosing the use, if any, NULL_RTX
678      otherwise.  */
679   rtx containing_mem;
680   /* Location of the register withing INSN.  */
681   rtx *usep;
682   /* The reverse uid of the insn.  */
683   int ruid;
684 };
685
686 /* If the register is used in some unknown fashion, USE_INDEX is negative.
687    If it is dead, USE_INDEX is RELOAD_COMBINE_MAX_USES, and STORE_RUID
688    indicates where it is first set or clobbered.
689    Otherwise, USE_INDEX is the index of the last encountered use of the
690    register (which is first among these we have seen since we scan backwards).
691    USE_RUID indicates the first encountered, i.e. last, of these uses.
692    If ALL_OFFSETS_MATCH is true, all encountered uses were inside a PLUS
693    with a constant offset; OFFSET contains this constant in that case.
694    STORE_RUID is always meaningful if we only want to use a value in a
695    register in a different place: it denotes the next insn in the insn
696    stream (i.e. the last encountered) that sets or clobbers the register.
697    REAL_STORE_RUID is similar, but clobbers are ignored when updating it.  */
698 static struct
699   {
700     struct reg_use reg_use[RELOAD_COMBINE_MAX_USES];
701     rtx offset;
702     int use_index;
703     int store_ruid;
704     int real_store_ruid;
705     int use_ruid;
706     bool all_offsets_match;
707   } reg_state[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
708
709 /* Reverse linear uid.  This is increased in reload_combine while scanning
710    the instructions from last to first.  It is used to set last_label_ruid
711    and the store_ruid / use_ruid fields in reg_state.  */
712 static int reload_combine_ruid;
713
714 /* The RUID of the last label we encountered in reload_combine.  */
715 static int last_label_ruid;
716
717 /* The RUID of the last jump we encountered in reload_combine.  */
718 static int last_jump_ruid;
719
720 /* The register numbers of the first and last index register.  A value of
721    -1 in LAST_INDEX_REG indicates that we've previously computed these
722    values and found no suitable index registers.  */
723 static int first_index_reg = -1;
724 static int last_index_reg;
725
726 #define LABEL_LIVE(LABEL) \
727   (label_live[CODE_LABEL_NUMBER (LABEL) - min_labelno])
728
729 /* Subroutine of reload_combine_split_ruids, called to fix up a single
730    ruid pointed to by *PRUID if it is higher than SPLIT_RUID.  */
731
732 static inline void
733 reload_combine_split_one_ruid (int *pruid, int split_ruid)
734 {
735   if (*pruid > split_ruid)
736     (*pruid)++;
737 }
738
739 /* Called when we insert a new insn in a position we've already passed in
740    the scan.  Examine all our state, increasing all ruids that are higher
741    than SPLIT_RUID by one in order to make room for a new insn.  */
742
743 static void
744 reload_combine_split_ruids (int split_ruid)
745 {
746   unsigned i;
747
748   reload_combine_split_one_ruid (&reload_combine_ruid, split_ruid);
749   reload_combine_split_one_ruid (&last_label_ruid, split_ruid);
750   reload_combine_split_one_ruid (&last_jump_ruid, split_ruid);
751
752   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
753     {
754       int j, idx = reg_state[i].use_index;
755       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].use_ruid, split_ruid);
756       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].store_ruid, split_ruid);
757       reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].real_store_ruid,
758                                      split_ruid);
759       if (idx < 0)
760         continue;
761       for (j = idx; j < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; j++)
762         {
763           reload_combine_split_one_ruid (&reg_state[i].reg_use[j].ruid,
764                                          split_ruid);
765         }
766     }
767 }
768
769 /* Called when we are about to rescan a previously encountered insn with
770    reload_combine_note_use after modifying some part of it.  This clears all
771    information about uses in that particular insn.  */
772
773 static void
774 reload_combine_purge_insn_uses (rtx insn)
775 {
776   unsigned i;
777
778   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
779     {
780       int j, k, idx = reg_state[i].use_index;
781       if (idx < 0)
782         continue;
783       j = k = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
784       while (j-- > idx)
785         {
786           if (reg_state[i].reg_use[j].insn != insn)
787             {
788               k--;
789               if (k != j)
790                 reg_state[i].reg_use[k] = reg_state[i].reg_use[j];
791             }
792         }
793       reg_state[i].use_index = k;
794     }
795 }
796
797 /* Called when we need to forget about all uses of REGNO after an insn
798    which is identified by RUID.  */
799
800 static void
801 reload_combine_purge_reg_uses_after_ruid (unsigned regno, int ruid)
802 {
803   int j, k, idx = reg_state[regno].use_index;
804   if (idx < 0)
805     return;
806   j = k = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
807   while (j-- > idx)
808     {
809       if (reg_state[regno].reg_use[j].ruid >= ruid)
810         {
811           k--;
812           if (k != j)
813             reg_state[regno].reg_use[k] = reg_state[regno].reg_use[j];
814         }
815     }
816   reg_state[regno].use_index = k;
817 }
818
819 /* Find the use of REGNO with the ruid that is highest among those
820    lower than RUID_LIMIT, and return it if it is the only use of this
821    reg in the insn.  Return NULL otherwise.  */
822
823 static struct reg_use *
824 reload_combine_closest_single_use (unsigned regno, int ruid_limit)
825 {
826   int i, best_ruid = 0;
827   int use_idx = reg_state[regno].use_index;
828   struct reg_use *retval;
829
830   if (use_idx < 0)
831     return NULL;
832   retval = NULL;
833   for (i = use_idx; i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
834     {
835       struct reg_use *use = reg_state[regno].reg_use + i; 
836       int this_ruid = use->ruid;
837       if (this_ruid >= ruid_limit)
838         continue;
839       if (this_ruid > best_ruid)
840         {
841           best_ruid = this_ruid;
842           retval = use;
843         }
844       else if (this_ruid == best_ruid)
845         retval = NULL;
846     }
847   if (last_label_ruid >= best_ruid)
848     return NULL;
849   return retval;
850 }
851
852 /* After we've moved an add insn, fix up any debug insns that occur
853    between the old location of the add and the new location.  REG is
854    the destination register of the add insn; REPLACEMENT is the
855    SET_SRC of the add.  FROM and TO specify the range in which we
856    should make this change on debug insns.  */
857
858 static void
859 fixup_debug_insns (rtx reg, rtx replacement, rtx from, rtx to)
860 {
861   rtx insn;
862   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
863     {
864       rtx t;
865
866       if (!DEBUG_INSN_P (insn))
867         continue;
868       
869       t = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
870       t = simplify_replace_rtx (t, reg, replacement);
871       validate_change (insn, &INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn), t, 0);
872     }
873 }
874
875 /* Subroutine of reload_combine_recognize_const_pattern.  Try to replace REG
876    with SRC in the insn described by USE, taking costs into account.  Return
877    true if we made the replacement.  */
878
879 static bool
880 try_replace_in_use (struct reg_use *use, rtx reg, rtx src)
881 {
882   rtx use_insn = use->insn;
883   rtx mem = use->containing_mem;
884   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (use_insn));
885
886   if (mem != NULL_RTX)
887     {
888       addr_space_t as = MEM_ADDR_SPACE (mem);
889       rtx oldaddr = XEXP (mem, 0);
890       rtx newaddr = NULL_RTX;
891       int old_cost = address_cost (oldaddr, GET_MODE (mem), as, speed);
892       int new_cost;
893
894       newaddr = simplify_replace_rtx (oldaddr, reg, src);
895       if (memory_address_addr_space_p (GET_MODE (mem), newaddr, as))
896         {
897           XEXP (mem, 0) = newaddr;
898           new_cost = address_cost (newaddr, GET_MODE (mem), as, speed);
899           XEXP (mem, 0) = oldaddr;
900           if (new_cost <= old_cost
901               && validate_change (use_insn,
902                                   &XEXP (mem, 0), newaddr, 0))
903             return true;
904         }
905     }
906   else
907     {
908       rtx new_set = single_set (use_insn);
909       if (new_set
910           && REG_P (SET_DEST (new_set))
911           && GET_CODE (SET_SRC (new_set)) == PLUS
912           && REG_P (XEXP (SET_SRC (new_set), 0))
913           && CONSTANT_P (XEXP (SET_SRC (new_set), 1)))
914         {
915           rtx new_src;
916           int old_cost = rtx_cost (SET_SRC (new_set), SET, speed);
917
918           gcc_assert (rtx_equal_p (XEXP (SET_SRC (new_set), 0), reg));
919           new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (new_set), reg, src);
920
921           if (rtx_cost (new_src, SET, speed) <= old_cost
922               && validate_change (use_insn, &SET_SRC (new_set),
923                                   new_src, 0))
924             return true;
925         }
926     }
927   return false;
928 }
929
930 /* Called by reload_combine when scanning INSN.  This function tries to detect
931    patterns where a constant is added to a register, and the result is used
932    in an address.
933    Return true if no further processing is needed on INSN; false if it wasn't
934    recognized and should be handled normally.  */
935
936 static bool
937 reload_combine_recognize_const_pattern (rtx insn)
938 {
939   int from_ruid = reload_combine_ruid;
940   rtx set, pat, reg, src, addreg;
941   unsigned int regno;
942   struct reg_use *use;
943   bool must_move_add;
944   rtx add_moved_after_insn = NULL_RTX;
945   int add_moved_after_ruid = 0;
946   int clobbered_regno = -1;
947
948   set = single_set (insn);
949   if (set == NULL_RTX)
950     return false;
951
952   reg = SET_DEST (set);
953   src = SET_SRC (set);
954   if (!REG_P (reg)
955       || hard_regno_nregs[REGNO (reg)][GET_MODE (reg)] != 1
956       || GET_MODE (reg) != Pmode
957       || reg == stack_pointer_rtx)
958     return false;
959
960   regno = REGNO (reg);
961
962   /* We look for a REG1 = REG2 + CONSTANT insn, followed by either
963      uses of REG1 inside an address, or inside another add insn.  If
964      possible and profitable, merge the addition into subsequent
965      uses.  */
966   if (GET_CODE (src) != PLUS
967       || !REG_P (XEXP (src, 0))
968       || !CONSTANT_P (XEXP (src, 1)))
969     return false;
970
971   addreg = XEXP (src, 0);
972   must_move_add = rtx_equal_p (reg, addreg);
973
974   pat = PATTERN (insn);
975   if (must_move_add && set != pat)
976     {
977       /* We have to be careful when moving the add; apart from the
978          single_set there may also be clobbers.  Recognize one special
979          case, that of one clobber alongside the set (likely a clobber
980          of the CC register).  */
981       gcc_assert (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL);
982       if (XVECLEN (pat, 0) != 2 || XVECEXP (pat, 0, 0) != set
983           || GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, 1)) != CLOBBER
984           || !REG_P (XEXP (XVECEXP (pat, 0, 1), 0)))
985         return false;
986       clobbered_regno = REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, 1), 0));
987     }
988
989   do
990     {
991       use = reload_combine_closest_single_use (regno, from_ruid);
992
993       if (use)
994         /* Start the search for the next use from here.  */
995         from_ruid = use->ruid;
996
997       if (use && GET_MODE (*use->usep) == Pmode)
998         {
999           bool delete_add = false;
1000           rtx use_insn = use->insn;
1001           int use_ruid = use->ruid;
1002
1003           /* Avoid moving the add insn past a jump.  */
1004           if (must_move_add && use_ruid <= last_jump_ruid)
1005             break;
1006
1007           /* If the add clobbers another hard reg in parallel, don't move
1008              it past a real set of this hard reg.  */
1009           if (must_move_add && clobbered_regno >= 0
1010               && reg_state[clobbered_regno].real_store_ruid >= use_ruid)
1011             break;
1012
1013           gcc_assert (reg_state[regno].store_ruid <= use_ruid);
1014           /* Avoid moving a use of ADDREG past a point where it is stored.  */
1015           if (reg_state[REGNO (addreg)].store_ruid > use_ruid)
1016             break;
1017
1018           /* We also must not move the addition past an insn that sets
1019              the same register, unless we can combine two add insns.  */
1020           if (must_move_add && reg_state[regno].store_ruid == use_ruid)
1021             {
1022               if (use->containing_mem == NULL_RTX)
1023                 delete_add = true;
1024               else
1025                 break;
1026             }
1027
1028           if (try_replace_in_use (use, reg, src))
1029             {
1030               reload_combine_purge_insn_uses (use_insn);
1031               reload_combine_note_use (&PATTERN (use_insn), use_insn,
1032                                        use_ruid, NULL_RTX);
1033
1034               if (delete_add)
1035                 {
1036                   fixup_debug_insns (reg, src, insn, use_insn);
1037                   delete_insn (insn);
1038                   return true;
1039                 }
1040               if (must_move_add)
1041                 {
1042                   add_moved_after_insn = use_insn;
1043                   add_moved_after_ruid = use_ruid;
1044                 }
1045               continue;
1046             }
1047         }
1048       /* If we get here, we couldn't handle this use.  */
1049       if (must_move_add)
1050         break;
1051     }
1052   while (use);
1053
1054   if (!must_move_add || add_moved_after_insn == NULL_RTX)
1055     /* Process the add normally.  */
1056     return false;
1057
1058   fixup_debug_insns (reg, src, insn, add_moved_after_insn);
1059
1060   reorder_insns (insn, insn, add_moved_after_insn);
1061   reload_combine_purge_reg_uses_after_ruid (regno, add_moved_after_ruid);
1062   reload_combine_split_ruids (add_moved_after_ruid - 1);
1063   reload_combine_note_use (&PATTERN (insn), insn,
1064                            add_moved_after_ruid, NULL_RTX);
1065   reg_state[regno].store_ruid = add_moved_after_ruid;
1066
1067   return true;
1068 }
1069
1070 /* Called by reload_combine when scanning INSN.  Try to detect a pattern we
1071    can handle and improve.  Return true if no further processing is needed on
1072    INSN; false if it wasn't recognized and should be handled normally.  */
1073
1074 static bool
1075 reload_combine_recognize_pattern (rtx insn)
1076 {
1077   rtx set, reg, src;
1078   unsigned int regno;
1079
1080   set = single_set (insn);
1081   if (set == NULL_RTX)
1082     return false;
1083
1084   reg = SET_DEST (set);
1085   src = SET_SRC (set);
1086   if (!REG_P (reg)
1087       || hard_regno_nregs[REGNO (reg)][GET_MODE (reg)] != 1)
1088     return false;
1089
1090   regno = REGNO (reg);
1091
1092   /* Look for (set (REGX) (CONST_INT))
1093      (set (REGX) (PLUS (REGX) (REGY)))
1094      ...
1095      ... (MEM (REGX)) ...
1096      and convert it to
1097      (set (REGZ) (CONST_INT))
1098      ...
1099      ... (MEM (PLUS (REGZ) (REGY)))... .
1100
1101      First, check that we have (set (REGX) (PLUS (REGX) (REGY)))
1102      and that we know all uses of REGX before it dies.
1103      Also, explicitly check that REGX != REGY; our life information
1104      does not yet show whether REGY changes in this insn.  */
1105
1106   if (GET_CODE (src) == PLUS
1107       && reg_state[regno].all_offsets_match
1108       && last_index_reg != -1
1109       && REG_P (XEXP (src, 1))
1110       && rtx_equal_p (XEXP (src, 0), reg)
1111       && !rtx_equal_p (XEXP (src, 1), reg)
1112       && reg_state[regno].use_index >= 0
1113       && reg_state[regno].use_index < RELOAD_COMBINE_MAX_USES
1114       && last_label_ruid < reg_state[regno].use_ruid)
1115     {
1116       rtx base = XEXP (src, 1);
1117       rtx prev = prev_nonnote_nondebug_insn (insn);
1118       rtx prev_set = prev ? single_set (prev) : NULL_RTX;
1119       rtx index_reg = NULL_RTX;
1120       rtx reg_sum = NULL_RTX;
1121       int i;
1122
1123       /* Now we need to set INDEX_REG to an index register (denoted as
1124          REGZ in the illustration above) and REG_SUM to the expression
1125          register+register that we want to use to substitute uses of REG
1126          (typically in MEMs) with.  First check REG and BASE for being
1127          index registers; we can use them even if they are not dead.  */
1128       if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], regno)
1129           || TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS],
1130                                 REGNO (base)))
1131         {
1132           index_reg = reg;
1133           reg_sum = src;
1134         }
1135       else
1136         {
1137           /* Otherwise, look for a free index register.  Since we have
1138              checked above that neither REG nor BASE are index registers,
1139              if we find anything at all, it will be different from these
1140              two registers.  */
1141           for (i = first_index_reg; i <= last_index_reg; i++)
1142             {
1143               if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], i)
1144                   && reg_state[i].use_index == RELOAD_COMBINE_MAX_USES
1145                   && reg_state[i].store_ruid <= reg_state[regno].use_ruid
1146                   && (call_used_regs[i] || df_regs_ever_live_p (i))
1147                   && (!frame_pointer_needed || i != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
1148                   && !fixed_regs[i] && !global_regs[i]
1149                   && hard_regno_nregs[i][GET_MODE (reg)] == 1
1150                   && targetm.hard_regno_scratch_ok (i))
1151                 {
1152                   index_reg = gen_rtx_REG (GET_MODE (reg), i);
1153                   reg_sum = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), index_reg, base);
1154                   break;
1155                 }
1156             }
1157         }
1158
1159       /* Check that PREV_SET is indeed (set (REGX) (CONST_INT)) and that
1160          (REGY), i.e. BASE, is not clobbered before the last use we'll
1161          create.  */
1162       if (reg_sum
1163           && prev_set
1164           && CONST_INT_P (SET_SRC (prev_set))
1165           && rtx_equal_p (SET_DEST (prev_set), reg)
1166           && (reg_state[REGNO (base)].store_ruid
1167               <= reg_state[regno].use_ruid))
1168         {
1169           /* Change destination register and, if necessary, the constant
1170              value in PREV, the constant loading instruction.  */
1171           validate_change (prev, &SET_DEST (prev_set), index_reg, 1);
1172           if (reg_state[regno].offset != const0_rtx)
1173             validate_change (prev,
1174                              &SET_SRC (prev_set),
1175                              GEN_INT (INTVAL (SET_SRC (prev_set))
1176                                       + INTVAL (reg_state[regno].offset)),
1177                              1);
1178
1179           /* Now for every use of REG that we have recorded, replace REG
1180              with REG_SUM.  */
1181           for (i = reg_state[regno].use_index;
1182                i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
1183             validate_unshare_change (reg_state[regno].reg_use[i].insn,
1184                                      reg_state[regno].reg_use[i].usep,
1185                                      /* Each change must have its own
1186                                         replacement.  */
1187                                      reg_sum, 1);
1188
1189           if (apply_change_group ())
1190             {
1191               struct reg_use *lowest_ruid = NULL;
1192
1193               /* For every new use of REG_SUM, we have to record the use
1194                  of BASE therein, i.e. operand 1.  */
1195               for (i = reg_state[regno].use_index;
1196                    i < RELOAD_COMBINE_MAX_USES; i++)
1197                 {
1198                   struct reg_use *use = reg_state[regno].reg_use + i;
1199                   reload_combine_note_use (&XEXP (*use->usep, 1), use->insn,
1200                                            use->ruid, use->containing_mem);
1201                   if (lowest_ruid == NULL || use->ruid < lowest_ruid->ruid)
1202                     lowest_ruid = use;
1203                 }
1204
1205               fixup_debug_insns (reg, reg_sum, insn, lowest_ruid->insn);
1206
1207               /* Delete the reg-reg addition.  */
1208               delete_insn (insn);
1209
1210               if (reg_state[regno].offset != const0_rtx)
1211                 /* Previous REG_EQUIV / REG_EQUAL notes for PREV
1212                    are now invalid.  */
1213                 remove_reg_equal_equiv_notes (prev);
1214
1215               reg_state[regno].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1216               return true;
1217             }
1218         }
1219     }
1220   return false;
1221 }
1222
1223 static void
1224 reload_combine (void)
1225 {
1226   rtx insn, prev;
1227   basic_block bb;
1228   unsigned int r;
1229   int min_labelno, n_labels;
1230   HARD_REG_SET ever_live_at_start, *label_live;
1231
1232   /* To avoid wasting too much time later searching for an index register,
1233      determine the minimum and maximum index register numbers.  */
1234   if (INDEX_REG_CLASS == NO_REGS)
1235     last_index_reg = -1;
1236   else if (first_index_reg == -1 && last_index_reg == 0)
1237     {
1238       for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1239         if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[INDEX_REG_CLASS], r))
1240           {
1241             if (first_index_reg == -1)
1242               first_index_reg = r;
1243
1244             last_index_reg = r;
1245           }
1246
1247       /* If no index register is available, we can quit now.  Set LAST_INDEX_REG
1248          to -1 so we'll know to quit early the next time we get here.  */
1249       if (first_index_reg == -1)
1250         {
1251           last_index_reg = -1;
1252           return;
1253         }
1254     }
1255
1256   /* Set up LABEL_LIVE and EVER_LIVE_AT_START.  The register lifetime
1257      information is a bit fuzzy immediately after reload, but it's
1258      still good enough to determine which registers are live at a jump
1259      destination.  */
1260   min_labelno = get_first_label_num ();
1261   n_labels = max_label_num () - min_labelno;
1262   label_live = XNEWVEC (HARD_REG_SET, n_labels);
1263   CLEAR_HARD_REG_SET (ever_live_at_start);
1264
1265   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1266     {
1267       insn = BB_HEAD (bb);
1268       if (LABEL_P (insn))
1269         {
1270           HARD_REG_SET live;
1271           bitmap live_in = df_get_live_in (bb);
1272
1273           REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live, live_in);
1274           compute_use_by_pseudos (&live, live_in);
1275           COPY_HARD_REG_SET (LABEL_LIVE (insn), live);
1276           IOR_HARD_REG_SET (ever_live_at_start, live);
1277         }
1278     }
1279
1280   /* Initialize last_label_ruid, reload_combine_ruid and reg_state.  */
1281   last_label_ruid = last_jump_ruid = reload_combine_ruid = 0;
1282   for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1283     {
1284       reg_state[r].store_ruid = 0;
1285       reg_state[r].real_store_ruid = 0;
1286       if (fixed_regs[r])
1287         reg_state[r].use_index = -1;
1288       else
1289         reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1290     }
1291
1292   for (insn = get_last_insn (); insn; insn = prev)
1293     {
1294       bool control_flow_insn;
1295       rtx note;
1296
1297       prev = PREV_INSN (insn);
1298
1299       /* We cannot do our optimization across labels.  Invalidating all the use
1300          information we have would be costly, so we just note where the label
1301          is and then later disable any optimization that would cross it.  */
1302       if (LABEL_P (insn))
1303         last_label_ruid = reload_combine_ruid;
1304       else if (BARRIER_P (insn))
1305         for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1306           if (! fixed_regs[r])
1307               reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1308
1309       if (! NONDEBUG_INSN_P (insn))
1310         continue;
1311
1312       reload_combine_ruid++;
1313
1314       control_flow_insn = control_flow_insn_p (insn);
1315       if (control_flow_insn)
1316         last_jump_ruid = reload_combine_ruid;
1317
1318       if (reload_combine_recognize_const_pattern (insn)
1319           || reload_combine_recognize_pattern (insn))
1320         continue;
1321
1322       note_stores (PATTERN (insn), reload_combine_note_store, NULL);
1323
1324       if (CALL_P (insn))
1325         {
1326           rtx link;
1327
1328           for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1329             if (call_used_regs[r])
1330               {
1331                 reg_state[r].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1332                 reg_state[r].store_ruid = reload_combine_ruid;
1333               }
1334
1335           for (link = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); link;
1336                link = XEXP (link, 1))
1337             {
1338               rtx usage_rtx = XEXP (XEXP (link, 0), 0);
1339               if (REG_P (usage_rtx))
1340                 {
1341                   unsigned int i;
1342                   unsigned int start_reg = REGNO (usage_rtx);
1343                   unsigned int num_regs
1344                     = hard_regno_nregs[start_reg][GET_MODE (usage_rtx)];
1345                   unsigned int end_reg = start_reg + num_regs - 1;
1346                   for (i = start_reg; i <= end_reg; i++)
1347                     if (GET_CODE (XEXP (link, 0)) == CLOBBER)
1348                       {
1349                         reg_state[i].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1350                         reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1351                       }
1352                     else
1353                       reg_state[i].use_index = -1;
1354                  }
1355              }
1356         }
1357
1358       if (control_flow_insn && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN)
1359         {
1360           /* Non-spill registers might be used at the call destination in
1361              some unknown fashion, so we have to mark the unknown use.  */
1362           HARD_REG_SET *live;
1363
1364           if ((condjump_p (insn) || condjump_in_parallel_p (insn))
1365               && JUMP_LABEL (insn))
1366             live = &LABEL_LIVE (JUMP_LABEL (insn));
1367           else
1368             live = &ever_live_at_start;
1369
1370           for (r = 0; r < FIRST_PSEUDO_REGISTER; r++)
1371             if (TEST_HARD_REG_BIT (*live, r))
1372               reg_state[r].use_index = -1;
1373         }
1374
1375       reload_combine_note_use (&PATTERN (insn), insn, reload_combine_ruid,
1376                                NULL_RTX);
1377
1378       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1379         {
1380           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC && REG_P (XEXP (note, 0)))
1381             {
1382               int regno = REGNO (XEXP (note, 0));
1383               reg_state[regno].store_ruid = reload_combine_ruid;
1384               reg_state[regno].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1385               reg_state[regno].use_index = -1;
1386             }
1387         }
1388     }
1389
1390   free (label_live);
1391 }
1392
1393 /* Check if DST is a register or a subreg of a register; if it is,
1394    update store_ruid, real_store_ruid and use_index in the reg_state
1395    structure accordingly.  Called via note_stores from reload_combine.  */
1396
1397 static void
1398 reload_combine_note_store (rtx dst, const_rtx set, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1399 {
1400   int regno = 0;
1401   int i;
1402   enum machine_mode mode = GET_MODE (dst);
1403
1404   if (GET_CODE (dst) == SUBREG)
1405     {
1406       regno = subreg_regno_offset (REGNO (SUBREG_REG (dst)),
1407                                    GET_MODE (SUBREG_REG (dst)),
1408                                    SUBREG_BYTE (dst),
1409                                    GET_MODE (dst));
1410       dst = SUBREG_REG (dst);
1411     }
1412
1413   /* Some targets do argument pushes without adding REG_INC notes.  */
1414
1415   if (MEM_P (dst))
1416     {
1417       dst = XEXP (dst, 0);
1418       if (GET_CODE (dst) == PRE_INC || GET_CODE (dst) == POST_INC
1419           || GET_CODE (dst) == PRE_DEC || GET_CODE (dst) == POST_DEC)
1420         {
1421           regno = REGNO (XEXP (dst, 0));
1422           mode = GET_MODE (XEXP (dst, 0));
1423           for (i = hard_regno_nregs[regno][mode] - 1 + regno; i >= regno; i--)
1424             {
1425               /* We could probably do better, but for now mark the register
1426                  as used in an unknown fashion and set/clobbered at this
1427                  insn.  */
1428               reg_state[i].use_index = -1;
1429               reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1430               reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1431             }
1432         }
1433       else
1434         return;
1435     }
1436
1437   if (!REG_P (dst))
1438     return;
1439   regno += REGNO (dst);
1440
1441   /* note_stores might have stripped a STRICT_LOW_PART, so we have to be
1442      careful with registers / register parts that are not full words.
1443      Similarly for ZERO_EXTRACT.  */
1444   if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == ZERO_EXTRACT
1445       || GET_CODE (SET_DEST (set)) == STRICT_LOW_PART)
1446     {
1447       for (i = hard_regno_nregs[regno][mode] - 1 + regno; i >= regno; i--)
1448         {
1449           reg_state[i].use_index = -1;
1450           reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1451           reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1452         }
1453     }
1454   else
1455     {
1456       for (i = hard_regno_nregs[regno][mode] - 1 + regno; i >= regno; i--)
1457         {
1458           reg_state[i].store_ruid = reload_combine_ruid;
1459           if (GET_CODE (set) == SET)
1460             reg_state[i].real_store_ruid = reload_combine_ruid;
1461           reg_state[i].use_index = RELOAD_COMBINE_MAX_USES;
1462         }
1463     }
1464 }
1465
1466 /* XP points to a piece of rtl that has to be checked for any uses of
1467    registers.
1468    *XP is the pattern of INSN, or a part of it.
1469    Called from reload_combine, and recursively by itself.  */
1470 static void
1471 reload_combine_note_use (rtx *xp, rtx insn, int ruid, rtx containing_mem)
1472 {
1473   rtx x = *xp;
1474   enum rtx_code code = x->code;
1475   const char *fmt;
1476   int i, j;
1477   rtx offset = const0_rtx; /* For the REG case below.  */
1478
1479   switch (code)
1480     {
1481     case SET:
1482       if (REG_P (SET_DEST (x)))
1483         {
1484           reload_combine_note_use (&SET_SRC (x), insn, ruid, NULL_RTX);
1485           return;
1486         }
1487       break;
1488
1489     case USE:
1490       /* If this is the USE of a return value, we can't change it.  */
1491       if (REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_FUNCTION_VALUE_P (XEXP (x, 0)))
1492         {
1493         /* Mark the return register as used in an unknown fashion.  */
1494           rtx reg = XEXP (x, 0);
1495           int regno = REGNO (reg);
1496           int nregs = hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (reg)];
1497
1498           while (--nregs >= 0)
1499             reg_state[regno + nregs].use_index = -1;
1500           return;
1501         }
1502       break;
1503
1504     case CLOBBER:
1505       if (REG_P (SET_DEST (x)))
1506         {
1507           /* No spurious CLOBBERs of pseudo registers may remain.  */
1508           gcc_assert (REGNO (SET_DEST (x)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1509           return;
1510         }
1511       break;
1512
1513     case PLUS:
1514       /* We are interested in (plus (reg) (const_int)) .  */
1515       if (!REG_P (XEXP (x, 0))
1516           || !CONST_INT_P (XEXP (x, 1)))
1517         break;
1518       offset = XEXP (x, 1);
1519       x = XEXP (x, 0);
1520       /* Fall through.  */
1521     case REG:
1522       {
1523         int regno = REGNO (x);
1524         int use_index;
1525         int nregs;
1526
1527         /* No spurious USEs of pseudo registers may remain.  */
1528         gcc_assert (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1529
1530         nregs = hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (x)];
1531
1532         /* We can't substitute into multi-hard-reg uses.  */
1533         if (nregs > 1)
1534           {
1535             while (--nregs >= 0)
1536               reg_state[regno + nregs].use_index = -1;
1537             return;
1538           }
1539
1540         /* We may be called to update uses in previously seen insns.
1541            Don't add uses beyond the last store we saw.  */
1542         if (ruid < reg_state[regno].store_ruid)
1543           return;
1544
1545         /* If this register is already used in some unknown fashion, we
1546            can't do anything.
1547            If we decrement the index from zero to -1, we can't store more
1548            uses, so this register becomes used in an unknown fashion.  */
1549         use_index = --reg_state[regno].use_index;
1550         if (use_index < 0)
1551           return;
1552
1553         if (use_index == RELOAD_COMBINE_MAX_USES - 1)
1554           {
1555             /* This is the first use of this register we have seen since we
1556                marked it as dead.  */
1557             reg_state[regno].offset = offset;
1558             reg_state[regno].all_offsets_match = true;
1559             reg_state[regno].use_ruid = ruid;
1560           }
1561         else
1562           {
1563             if (reg_state[regno].use_ruid > ruid)
1564               reg_state[regno].use_ruid = ruid;
1565
1566             if (! rtx_equal_p (offset, reg_state[regno].offset))
1567               reg_state[regno].all_offsets_match = false;
1568           }
1569
1570         reg_state[regno].reg_use[use_index].insn = insn;
1571         reg_state[regno].reg_use[use_index].ruid = ruid;
1572         reg_state[regno].reg_use[use_index].containing_mem = containing_mem;
1573         reg_state[regno].reg_use[use_index].usep = xp;
1574         return;
1575       }
1576
1577     case MEM:
1578       containing_mem = x;
1579       break;
1580
1581     default:
1582       break;
1583     }
1584
1585   /* Recursively process the components of X.  */
1586   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1587   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1588     {
1589       if (fmt[i] == 'e')
1590         reload_combine_note_use (&XEXP (x, i), insn, ruid, containing_mem);
1591       else if (fmt[i] == 'E')
1592         {
1593           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1594             reload_combine_note_use (&XVECEXP (x, i, j), insn, ruid,
1595                                      containing_mem);
1596         }
1597     }
1598 }
1599 \f
1600 /* See if we can reduce the cost of a constant by replacing a move
1601    with an add.  We track situations in which a register is set to a
1602    constant or to a register plus a constant.  */
1603 /* We cannot do our optimization across labels.  Invalidating all the
1604    information about register contents we have would be costly, so we
1605    use move2add_last_label_luid to note where the label is and then
1606    later disable any optimization that would cross it.
1607    reg_offset[n] / reg_base_reg[n] / reg_symbol_ref[n] / reg_mode[n]
1608    are only valid if reg_set_luid[n] is greater than
1609    move2add_last_label_luid.  */
1610 static int reg_set_luid[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1611
1612 /* If reg_base_reg[n] is negative, register n has been set to
1613    reg_offset[n] or reg_symbol_ref[n] + reg_offset[n] in mode reg_mode[n].
1614    If reg_base_reg[n] is non-negative, register n has been set to the
1615    sum of reg_offset[n] and the value of register reg_base_reg[n]
1616    before reg_set_luid[n], calculated in mode reg_mode[n] .  */
1617 static HOST_WIDE_INT reg_offset[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1618 static int reg_base_reg[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1619 static rtx reg_symbol_ref[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1620 static enum machine_mode reg_mode[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1621
1622 /* move2add_luid is linearly increased while scanning the instructions
1623    from first to last.  It is used to set reg_set_luid in
1624    reload_cse_move2add and move2add_note_store.  */
1625 static int move2add_luid;
1626
1627 /* move2add_last_label_luid is set whenever a label is found.  Labels
1628    invalidate all previously collected reg_offset data.  */
1629 static int move2add_last_label_luid;
1630
1631 /* ??? We don't know how zero / sign extension is handled, hence we
1632    can't go from a narrower to a wider mode.  */
1633 #define MODES_OK_FOR_MOVE2ADD(OUTMODE, INMODE) \
1634   (GET_MODE_SIZE (OUTMODE) == GET_MODE_SIZE (INMODE) \
1635    || (GET_MODE_SIZE (OUTMODE) <= GET_MODE_SIZE (INMODE) \
1636        && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (OUTMODE), \
1637                                  GET_MODE_BITSIZE (INMODE))))
1638
1639 /* This function is called with INSN that sets REG to (SYM + OFF),
1640    while REG is known to already have value (SYM + offset).
1641    This function tries to change INSN into an add instruction
1642    (set (REG) (plus (REG) (OFF - offset))) using the known value.
1643    It also updates the information about REG's known value.
1644    Return true if we made a change.  */
1645
1646 static bool
1647 move2add_use_add2_insn (rtx reg, rtx sym, rtx off, rtx insn)
1648 {
1649   rtx pat = PATTERN (insn);
1650   rtx src = SET_SRC (pat);
1651   int regno = REGNO (reg);
1652   rtx new_src = gen_int_mode (INTVAL (off) - reg_offset[regno],
1653                               GET_MODE (reg));
1654   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
1655   bool changed = false;
1656
1657   /* (set (reg) (plus (reg) (const_int 0))) is not canonical;
1658      use (set (reg) (reg)) instead.
1659      We don't delete this insn, nor do we convert it into a
1660      note, to avoid losing register notes or the return
1661      value flag.  jump2 already knows how to get rid of
1662      no-op moves.  */
1663   if (new_src == const0_rtx)
1664     {
1665       /* If the constants are different, this is a
1666          truncation, that, if turned into (set (reg)
1667          (reg)), would be discarded.  Maybe we should
1668          try a truncMN pattern?  */
1669       if (INTVAL (off) == reg_offset [regno])
1670         changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), reg, 0);
1671     }
1672   else
1673     {
1674       struct full_rtx_costs oldcst, newcst;
1675       rtx tem = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), reg, new_src);
1676
1677       get_full_rtx_cost (pat, SET, &oldcst);
1678       SET_SRC (pat) = tem;
1679       get_full_rtx_cost (pat, SET, &newcst);
1680       SET_SRC (pat) = src;
1681
1682       if (costs_lt_p (&newcst, &oldcst, speed)
1683           && have_add2_insn (reg, new_src))
1684         changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), tem, 0);       
1685       else if (sym == NULL_RTX && GET_MODE (reg) != BImode)
1686         {
1687           enum machine_mode narrow_mode;
1688           for (narrow_mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
1689                narrow_mode != VOIDmode
1690                  && narrow_mode != GET_MODE (reg);
1691                narrow_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (narrow_mode))
1692             {
1693               if (have_insn_for (STRICT_LOW_PART, narrow_mode)
1694                   && ((reg_offset[regno] & ~GET_MODE_MASK (narrow_mode))
1695                       == (INTVAL (off) & ~GET_MODE_MASK (narrow_mode))))
1696                 {
1697                   rtx narrow_reg = gen_rtx_REG (narrow_mode,
1698                                                 REGNO (reg));
1699                   rtx narrow_src = gen_int_mode (INTVAL (off),
1700                                                  narrow_mode);
1701                   rtx new_set
1702                     = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1703                                    gen_rtx_STRICT_LOW_PART (VOIDmode,
1704                                                             narrow_reg),
1705                                    narrow_src);
1706                   changed = validate_change (insn, &PATTERN (insn),
1707                                              new_set, 0);
1708                   if (changed)
1709                     break;
1710                 }
1711             }
1712         }
1713     }
1714   reg_set_luid[regno] = move2add_luid;
1715   reg_base_reg[regno] = -1;
1716   reg_mode[regno] = GET_MODE (reg);
1717   reg_symbol_ref[regno] = sym;
1718   reg_offset[regno] = INTVAL (off);
1719   return changed;
1720 }
1721
1722
1723 /* This function is called with INSN that sets REG to (SYM + OFF),
1724    but REG doesn't have known value (SYM + offset).  This function
1725    tries to find another register which is known to already have
1726    value (SYM + offset) and change INSN into an add instruction
1727    (set (REG) (plus (the found register) (OFF - offset))) if such
1728    a register is found.  It also updates the information about
1729    REG's known value.
1730    Return true iff we made a change.  */
1731
1732 static bool
1733 move2add_use_add3_insn (rtx reg, rtx sym, rtx off, rtx insn)
1734 {
1735   rtx pat = PATTERN (insn);
1736   rtx src = SET_SRC (pat);
1737   int regno = REGNO (reg);
1738   int min_regno = 0;
1739   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
1740   int i;
1741   bool changed = false;
1742   struct full_rtx_costs oldcst, newcst, mincst;
1743   rtx plus_expr;
1744
1745   init_costs_to_max (&mincst);
1746   get_full_rtx_cost (pat, SET, &oldcst);
1747
1748   plus_expr = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), reg, const0_rtx);
1749   SET_SRC (pat) = plus_expr;
1750
1751   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1752     if (reg_set_luid[i] > move2add_last_label_luid
1753         && reg_mode[i] == GET_MODE (reg)
1754         && reg_base_reg[i] < 0
1755         && reg_symbol_ref[i] != NULL_RTX
1756         && rtx_equal_p (sym, reg_symbol_ref[i]))
1757       {
1758         rtx new_src = gen_int_mode (INTVAL (off) - reg_offset[i],
1759                                     GET_MODE (reg));
1760         /* (set (reg) (plus (reg) (const_int 0))) is not canonical;
1761            use (set (reg) (reg)) instead.
1762            We don't delete this insn, nor do we convert it into a
1763            note, to avoid losing register notes or the return
1764            value flag.  jump2 already knows how to get rid of
1765            no-op moves.  */
1766         if (new_src == const0_rtx)
1767           {
1768             init_costs_to_zero (&mincst);
1769             min_regno = i;
1770             break;
1771           }
1772         else
1773           {
1774             XEXP (plus_expr, 1) = new_src;
1775             get_full_rtx_cost (pat, SET, &newcst);
1776
1777             if (costs_lt_p (&newcst, &mincst, speed))
1778               {
1779                 mincst = newcst;
1780                 min_regno = i;
1781               }
1782           }
1783       }
1784   SET_SRC (pat) = src;
1785
1786   if (costs_lt_p (&mincst, &oldcst, speed))
1787     {
1788       rtx tem;
1789
1790       tem = gen_rtx_REG (GET_MODE (reg), min_regno);
1791       if (i != min_regno)
1792         {
1793           rtx new_src = gen_int_mode (INTVAL (off) - reg_offset[min_regno],
1794                                       GET_MODE (reg));
1795           tem = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), tem, new_src);
1796         }
1797       if (validate_change (insn, &SET_SRC (pat), tem, 0))
1798         changed = true;
1799     }
1800   reg_set_luid[regno] = move2add_luid;
1801   reg_base_reg[regno] = -1;
1802   reg_mode[regno] = GET_MODE (reg);
1803   reg_symbol_ref[regno] = sym;
1804   reg_offset[regno] = INTVAL (off);
1805   return changed;
1806 }
1807
1808 /* Convert move insns with constant inputs to additions if they are cheaper.
1809    Return true if any changes were made.  */
1810 static bool
1811 reload_cse_move2add (rtx first)
1812 {
1813   int i;
1814   rtx insn;
1815   bool changed = false;
1816
1817   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
1818     {
1819       reg_set_luid[i] = 0;
1820       reg_offset[i] = 0;
1821       reg_base_reg[i] = 0;
1822       reg_symbol_ref[i] = NULL_RTX;
1823       reg_mode[i] = VOIDmode;
1824     }
1825
1826   move2add_last_label_luid = 0;
1827   move2add_luid = 2;
1828   for (insn = first; insn; insn = NEXT_INSN (insn), move2add_luid++)
1829     {
1830       rtx pat, note;
1831
1832       if (LABEL_P (insn))
1833         {
1834           move2add_last_label_luid = move2add_luid;
1835           /* We're going to increment move2add_luid twice after a
1836              label, so that we can use move2add_last_label_luid + 1 as
1837              the luid for constants.  */
1838           move2add_luid++;
1839           continue;
1840         }
1841       if (! INSN_P (insn))
1842         continue;
1843       pat = PATTERN (insn);
1844       /* For simplicity, we only perform this optimization on
1845          straightforward SETs.  */
1846       if (GET_CODE (pat) == SET
1847           && REG_P (SET_DEST (pat)))
1848         {
1849           rtx reg = SET_DEST (pat);
1850           int regno = REGNO (reg);
1851           rtx src = SET_SRC (pat);
1852
1853           /* Check if we have valid information on the contents of this
1854              register in the mode of REG.  */
1855           if (reg_set_luid[regno] > move2add_last_label_luid
1856               && MODES_OK_FOR_MOVE2ADD (GET_MODE (reg), reg_mode[regno])
1857               && dbg_cnt (cse2_move2add))
1858             {
1859               /* Try to transform (set (REGX) (CONST_INT A))
1860                                   ...
1861                                   (set (REGX) (CONST_INT B))
1862                  to
1863                                   (set (REGX) (CONST_INT A))
1864                                   ...
1865                                   (set (REGX) (plus (REGX) (CONST_INT B-A)))
1866                  or
1867                                   (set (REGX) (CONST_INT A))
1868                                   ...
1869                                   (set (STRICT_LOW_PART (REGX)) (CONST_INT B))
1870               */
1871
1872               if (CONST_INT_P (src)
1873                   && reg_base_reg[regno] < 0
1874                   && reg_symbol_ref[regno] == NULL_RTX)
1875                 {
1876                   changed |= move2add_use_add2_insn (reg, NULL_RTX, src, insn);
1877                   continue;
1878                 }
1879
1880               /* Try to transform (set (REGX) (REGY))
1881                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT A)))
1882                                   ...
1883                                   (set (REGX) (REGY))
1884                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT B)))
1885                  to
1886                                   (set (REGX) (REGY))
1887                                   (set (REGX) (PLUS (REGX) (CONST_INT A)))
1888                                   ...
1889                                   (set (REGX) (plus (REGX) (CONST_INT B-A)))  */
1890               else if (REG_P (src)
1891                        && reg_set_luid[regno] == reg_set_luid[REGNO (src)]
1892                        && reg_base_reg[regno] == reg_base_reg[REGNO (src)]
1893                        && MODES_OK_FOR_MOVE2ADD (GET_MODE (reg),
1894                                                  reg_mode[REGNO (src)]))
1895                 {
1896                   rtx next = next_nonnote_nondebug_insn (insn);
1897                   rtx set = NULL_RTX;
1898                   if (next)
1899                     set = single_set (next);
1900                   if (set
1901                       && SET_DEST (set) == reg
1902                       && GET_CODE (SET_SRC (set)) == PLUS
1903                       && XEXP (SET_SRC (set), 0) == reg
1904                       && CONST_INT_P (XEXP (SET_SRC (set), 1)))
1905                     {
1906                       rtx src3 = XEXP (SET_SRC (set), 1);
1907                       HOST_WIDE_INT added_offset = INTVAL (src3);
1908                       HOST_WIDE_INT base_offset = reg_offset[REGNO (src)];
1909                       HOST_WIDE_INT regno_offset = reg_offset[regno];
1910                       rtx new_src =
1911                         gen_int_mode (added_offset
1912                                       + base_offset
1913                                       - regno_offset,
1914                                       GET_MODE (reg));
1915                       bool success = false;
1916                       bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
1917
1918                       if (new_src == const0_rtx)
1919                         /* See above why we create (set (reg) (reg)) here.  */
1920                         success
1921                           = validate_change (next, &SET_SRC (set), reg, 0);
1922                       else
1923                         {
1924                           rtx old_src = SET_SRC (set);
1925                           struct full_rtx_costs oldcst, newcst;
1926                           rtx tem = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg), reg, new_src);
1927
1928                           get_full_rtx_cost (set, SET, &oldcst);
1929                           SET_SRC (set) = tem;
1930                           get_full_rtx_cost (tem, SET, &newcst);
1931                           SET_SRC (set) = old_src;
1932                           costs_add_n_insns (&oldcst, 1);
1933
1934                           if (costs_lt_p (&newcst, &oldcst, speed)
1935                               && have_add2_insn (reg, new_src))
1936                             {
1937                               rtx newpat = gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, tem);
1938                               success
1939                                 = validate_change (next, &PATTERN (next),
1940                                                    newpat, 0);
1941                             }
1942                         }
1943                       if (success)
1944                         delete_insn (insn);
1945                       changed |= success;
1946                       insn = next;
1947                       reg_mode[regno] = GET_MODE (reg);
1948                       reg_offset[regno] =
1949                         trunc_int_for_mode (added_offset + base_offset,
1950                                             GET_MODE (reg));
1951                       continue;
1952                     }
1953                 }
1954             }
1955
1956           /* Try to transform
1957              (set (REGX) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT A))))
1958              ...
1959              (set (REGY) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT B))))
1960              to
1961              (set (REGX) (CONST (PLUS (SYMBOL_REF) (CONST_INT A))))
1962              ...
1963              (set (REGY) (CONST (PLUS (REGX) (CONST_INT B-A))))  */
1964           if ((GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
1965                || (GET_CODE (src) == CONST
1966                    && GET_CODE (XEXP (src, 0)) == PLUS
1967                    && GET_CODE (XEXP (XEXP (src, 0), 0)) == SYMBOL_REF
1968                    && CONST_INT_P (XEXP (XEXP (src, 0), 1))))
1969               && dbg_cnt (cse2_move2add))
1970             {
1971               rtx sym, off;
1972
1973               if (GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
1974                 {
1975                   sym = src;
1976                   off = const0_rtx;
1977                 }
1978               else
1979                 {
1980                   sym = XEXP (XEXP (src, 0), 0);
1981                   off = XEXP (XEXP (src, 0), 1);
1982                 }
1983
1984               /* If the reg already contains the value which is sum of
1985                  sym and some constant value, we can use an add2 insn.  */
1986               if (reg_set_luid[regno] > move2add_last_label_luid
1987                   && MODES_OK_FOR_MOVE2ADD (GET_MODE (reg), reg_mode[regno])
1988                   && reg_base_reg[regno] < 0
1989                   && reg_symbol_ref[regno] != NULL_RTX
1990                   && rtx_equal_p (sym, reg_symbol_ref[regno]))
1991                 changed |= move2add_use_add2_insn (reg, sym, off, insn);
1992
1993               /* Otherwise, we have to find a register whose value is sum
1994                  of sym and some constant value.  */
1995               else
1996                 changed |= move2add_use_add3_insn (reg, sym, off, insn);
1997
1998               continue;
1999             }
2000         }
2001
2002       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2003         {
2004           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2005               && REG_P (XEXP (note, 0)))
2006             {
2007               /* Reset the information about this register.  */
2008               int regno = REGNO (XEXP (note, 0));
2009               if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2010                 reg_set_luid[regno] = 0;
2011             }
2012         }
2013       note_stores (PATTERN (insn), move2add_note_store, insn);
2014
2015       /* If INSN is a conditional branch, we try to extract an
2016          implicit set out of it.  */
2017       if (any_condjump_p (insn))
2018         {
2019           rtx cnd = fis_get_condition (insn);
2020
2021           if (cnd != NULL_RTX
2022               && GET_CODE (cnd) == NE
2023               && REG_P (XEXP (cnd, 0))
2024               && !reg_set_p (XEXP (cnd, 0), insn)
2025               /* The following two checks, which are also in
2026                  move2add_note_store, are intended to reduce the
2027                  number of calls to gen_rtx_SET to avoid memory
2028                  allocation if possible.  */
2029               && SCALAR_INT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (cnd, 0)))
2030               && hard_regno_nregs[REGNO (XEXP (cnd, 0))][GET_MODE (XEXP (cnd, 0))] == 1
2031               && CONST_INT_P (XEXP (cnd, 1)))
2032             {
2033               rtx implicit_set =
2034                 gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cnd, 0), XEXP (cnd, 1));
2035               move2add_note_store (SET_DEST (implicit_set), implicit_set, insn);
2036             }
2037         }
2038
2039       /* If this is a CALL_INSN, all call used registers are stored with
2040          unknown values.  */
2041       if (CALL_P (insn))
2042         {
2043           for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
2044             {
2045               if (call_used_regs[i])
2046                 /* Reset the information about this register.  */
2047                 reg_set_luid[i] = 0;
2048             }
2049         }
2050     }
2051   return changed;
2052 }
2053
2054 /* SET is a SET or CLOBBER that sets DST.  DATA is the insn which
2055    contains SET.
2056    Update reg_set_luid, reg_offset and reg_base_reg accordingly.
2057    Called from reload_cse_move2add via note_stores.  */
2058
2059 static void
2060 move2add_note_store (rtx dst, const_rtx set, void *data)
2061 {
2062   rtx insn = (rtx) data;
2063   unsigned int regno = 0;
2064   unsigned int nregs = 0;
2065   unsigned int i;
2066   enum machine_mode mode = GET_MODE (dst);
2067
2068   if (GET_CODE (dst) == SUBREG)
2069     {
2070       regno = subreg_regno_offset (REGNO (SUBREG_REG (dst)),
2071                                    GET_MODE (SUBREG_REG (dst)),
2072                                    SUBREG_BYTE (dst),
2073                                    GET_MODE (dst));
2074       nregs = subreg_nregs (dst);
2075       dst = SUBREG_REG (dst);
2076     }
2077
2078   /* Some targets do argument pushes without adding REG_INC notes.  */
2079
2080   if (MEM_P (dst))
2081     {
2082       dst = XEXP (dst, 0);
2083       if (GET_CODE (dst) == PRE_INC || GET_CODE (dst) == POST_INC
2084           || GET_CODE (dst) == PRE_DEC || GET_CODE (dst) == POST_DEC)
2085         reg_set_luid[REGNO (XEXP (dst, 0))] = 0;
2086       return;
2087     }
2088   if (!REG_P (dst))
2089     return;
2090
2091   regno += REGNO (dst);
2092   if (!nregs)
2093     nregs = hard_regno_nregs[regno][mode];
2094
2095   if (SCALAR_INT_MODE_P (GET_MODE (dst))
2096       && nregs == 1 && GET_CODE (set) == SET)
2097     {
2098       rtx note, sym = NULL_RTX;
2099       HOST_WIDE_INT off;
2100
2101       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2102       if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == SYMBOL_REF)
2103         {
2104           sym = XEXP (note, 0);
2105           off = 0;
2106         }
2107       else if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
2108                && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
2109                && GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0)) == SYMBOL_REF
2110                && CONST_INT_P (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 1)))
2111         {
2112           sym = XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0);
2113           off = INTVAL (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 1));
2114         }
2115
2116       if (sym != NULL_RTX)
2117         {
2118           reg_base_reg[regno] = -1;
2119           reg_symbol_ref[regno] = sym;
2120           reg_offset[regno] = off;
2121           reg_mode[regno] = mode;
2122           reg_set_luid[regno] = move2add_luid;
2123           return;
2124         }
2125     }
2126
2127   if (SCALAR_INT_MODE_P (GET_MODE (dst))
2128       && nregs == 1 && GET_CODE (set) == SET
2129       && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2130       && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2131     {
2132       rtx src = SET_SRC (set);
2133       rtx base_reg;
2134       HOST_WIDE_INT offset;
2135       int base_regno;
2136       /* This may be different from mode, if SET_DEST (set) is a
2137          SUBREG.  */
2138       enum machine_mode dst_mode = GET_MODE (dst);
2139
2140       switch (GET_CODE (src))
2141         {
2142         case PLUS:
2143           if (REG_P (XEXP (src, 0)))
2144             {
2145               base_reg = XEXP (src, 0);
2146
2147               if (CONST_INT_P (XEXP (src, 1)))
2148                 offset = INTVAL (XEXP (src, 1));
2149               else if (REG_P (XEXP (src, 1))
2150                        && (reg_set_luid[REGNO (XEXP (src, 1))]
2151                            > move2add_last_label_luid)
2152                        && (MODES_OK_FOR_MOVE2ADD
2153                            (dst_mode, reg_mode[REGNO (XEXP (src, 1))])))
2154                 {
2155                   if (reg_base_reg[REGNO (XEXP (src, 1))] < 0
2156                       && reg_symbol_ref[REGNO (XEXP (src, 1))] == NULL_RTX)
2157                     offset = reg_offset[REGNO (XEXP (src, 1))];
2158                   /* Maybe the first register is known to be a
2159                      constant.  */
2160                   else if (reg_set_luid[REGNO (base_reg)]
2161                            > move2add_last_label_luid
2162                            && (MODES_OK_FOR_MOVE2ADD
2163                                (dst_mode, reg_mode[REGNO (base_reg)]))
2164                            && reg_base_reg[REGNO (base_reg)] < 0
2165                            && reg_symbol_ref[REGNO (base_reg)] == NULL_RTX)
2166                     {
2167                       offset = reg_offset[REGNO (base_reg)];
2168                       base_reg = XEXP (src, 1);
2169                     }
2170                   else
2171                     goto invalidate;
2172                 }
2173               else
2174                 goto invalidate;
2175
2176               break;
2177             }
2178
2179           goto invalidate;
2180
2181         case REG:
2182           base_reg = src;
2183           offset = 0;
2184           break;
2185
2186         case CONST_INT:
2187           /* Start tracking the register as a constant.  */
2188           reg_base_reg[regno] = -1;
2189           reg_symbol_ref[regno] = NULL_RTX;
2190           reg_offset[regno] = INTVAL (SET_SRC (set));
2191           /* We assign the same luid to all registers set to constants.  */
2192           reg_set_luid[regno] = move2add_last_label_luid + 1;
2193           reg_mode[regno] = mode;
2194           return;
2195
2196         default:
2197         invalidate:
2198           /* Invalidate the contents of the register.  */
2199           reg_set_luid[regno] = 0;
2200           return;
2201         }
2202
2203       base_regno = REGNO (base_reg);
2204       /* If information about the base register is not valid, set it
2205          up as a new base register, pretending its value is known
2206          starting from the current insn.  */
2207       if (reg_set_luid[base_regno] <= move2add_last_label_luid)
2208         {
2209           reg_base_reg[base_regno] = base_regno;
2210           reg_symbol_ref[base_regno] = NULL_RTX;
2211           reg_offset[base_regno] = 0;
2212           reg_set_luid[base_regno] = move2add_luid;
2213           reg_mode[base_regno] = mode;
2214         }
2215       else if (! MODES_OK_FOR_MOVE2ADD (dst_mode,
2216                                         reg_mode[base_regno]))
2217         goto invalidate;
2218
2219       reg_mode[regno] = mode;
2220
2221       /* Copy base information from our base register.  */
2222       reg_set_luid[regno] = reg_set_luid[base_regno];
2223       reg_base_reg[regno] = reg_base_reg[base_regno];
2224       reg_symbol_ref[regno] = reg_symbol_ref[base_regno];
2225
2226       /* Compute the sum of the offsets or constants.  */
2227       reg_offset[regno] = trunc_int_for_mode (offset
2228                                               + reg_offset[base_regno],
2229                                               dst_mode);
2230     }
2231   else
2232     {
2233       unsigned int endregno = regno + nregs;
2234
2235       for (i = regno; i < endregno; i++)
2236         /* Reset the information about this register.  */
2237         reg_set_luid[i] = 0;
2238     }
2239 }
2240 \f
2241 static bool
2242 gate_handle_postreload (void)
2243 {
2244   return (optimize > 0 && reload_completed);
2245 }
2246
2247
2248 static unsigned int
2249 rest_of_handle_postreload (void)
2250 {
2251   if (!dbg_cnt (postreload_cse))
2252     return 0;
2253
2254   /* Do a very simple CSE pass over just the hard registers.  */
2255   reload_cse_regs (get_insns ());
2256   /* Reload_cse_regs can eliminate potentially-trapping MEMs.
2257      Remove any EH edges associated with them.  */
2258   if (cfun->can_throw_non_call_exceptions)
2259     purge_all_dead_edges ();
2260
2261   return 0;
2262 }
2263
2264 struct rtl_opt_pass pass_postreload_cse =
2265 {
2266  {
2267   RTL_PASS,
2268   "postreload",                         /* name */
2269   gate_handle_postreload,               /* gate */
2270   rest_of_handle_postreload,            /* execute */
2271   NULL,                                 /* sub */
2272   NULL,                                 /* next */
2273   0,                                    /* static_pass_number */
2274   TV_RELOAD_CSE_REGS,                   /* tv_id */
2275   0,                                    /* properties_required */
2276   0,                                    /* properties_provided */
2277   0,                                    /* properties_destroyed */
2278   0,                                    /* todo_flags_start */
2279   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
2280   TODO_dump_func                        /* todo_flags_finish */
2281  }
2282 };