[Ada] Various typo fixes and reformatting of comments
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / trans-mem.c
1 /* Passes for transactional memory support.
2    Copyright (C) 2008-2020 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Richard Henderson <rth@redhat.com>
4    and Aldy Hernandez <aldyh@redhat.com>.
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 "backend.h"
26 #include "target.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "gimple.h"
30 #include "cfghooks.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "ssa.h"
33 #include "cgraph.h"
34 #include "gimple-pretty-print.h"
35 #include "diagnostic-core.h"
36 #include "fold-const.h"
37 #include "tree-eh.h"
38 #include "calls.h"
39 #include "gimplify.h"
40 #include "gimple-iterator.h"
41 #include "gimplify-me.h"
42 #include "gimple-walk.h"
43 #include "tree-cfg.h"
44 #include "tree-into-ssa.h"
45 #include "tree-inline.h"
46 #include "demangle.h"
47 #include "output.h"
48 #include "trans-mem.h"
49 #include "langhooks.h"
50 #include "cfgloop.h"
51 #include "tree-ssa-address.h"
52 #include "stringpool.h"
53 #include "attribs.h"
54
55 #define A_RUNINSTRUMENTEDCODE   0x0001
56 #define A_RUNUNINSTRUMENTEDCODE 0x0002
57 #define A_SAVELIVEVARIABLES     0x0004
58 #define A_RESTORELIVEVARIABLES  0x0008
59 #define A_ABORTTRANSACTION      0x0010
60
61 #define AR_USERABORT            0x0001
62 #define AR_USERRETRY            0x0002
63 #define AR_TMCONFLICT           0x0004
64 #define AR_EXCEPTIONBLOCKABORT  0x0008
65 #define AR_OUTERABORT           0x0010
66
67 #define MODE_SERIALIRREVOCABLE  0x0000
68
69
70 /* The representation of a transaction changes several times during the
71    lowering process.  In the beginning, in the front-end we have the
72    GENERIC tree TRANSACTION_EXPR.  For example,
73
74         __transaction {
75           local++;
76           if (++global == 10)
77             __tm_abort;
78         }
79
80   During initial gimplification (gimplify.c) the TRANSACTION_EXPR node is
81   trivially replaced with a GIMPLE_TRANSACTION node.
82
83   During pass_lower_tm, we examine the body of transactions looking
84   for aborts.  Transactions that do not contain an abort may be
85   merged into an outer transaction.  We also add a TRY-FINALLY node
86   to arrange for the transaction to be committed on any exit.
87
88   [??? Think about how this arrangement affects throw-with-commit
89   and throw-with-abort operations.  In this case we want the TRY to
90   handle gotos, but not to catch any exceptions because the transaction
91   will already be closed.]
92
93         GIMPLE_TRANSACTION [label=NULL] {
94           try {
95             local = local + 1;
96             t0 = global;
97             t1 = t0 + 1;
98             global = t1;
99             if (t1 == 10)
100               __builtin___tm_abort ();
101           } finally {
102             __builtin___tm_commit ();
103           }
104         }
105
106   During pass_lower_eh, we create EH regions for the transactions,
107   intermixed with the regular EH stuff.  This gives us a nice persistent
108   mapping (all the way through rtl) from transactional memory operation
109   back to the transaction, which allows us to get the abnormal edges
110   correct to model transaction aborts and restarts:
111
112         GIMPLE_TRANSACTION [label=over]
113         local = local + 1;
114         t0 = global;
115         t1 = t0 + 1;
116         global = t1;
117         if (t1 == 10)
118           __builtin___tm_abort ();
119         __builtin___tm_commit ();
120         over:
121
122   This is the end of all_lowering_passes, and so is what is present
123   during the IPA passes, and through all of the optimization passes.
124
125   During pass_ipa_tm, we examine all GIMPLE_TRANSACTION blocks in all
126   functions and mark functions for cloning.
127
128   At the end of gimple optimization, before exiting SSA form,
129   pass_tm_edges replaces statements that perform transactional
130   memory operations with the appropriate TM builtins, and swap
131   out function calls with their transactional clones.  At this
132   point we introduce the abnormal transaction restart edges and
133   complete lowering of the GIMPLE_TRANSACTION node.
134
135         x = __builtin___tm_start (MAY_ABORT);
136         eh_label:
137         if (x & abort_transaction)
138           goto over;
139         local = local + 1;
140         t0 = __builtin___tm_load (global);
141         t1 = t0 + 1;
142         __builtin___tm_store (&global, t1);
143         if (t1 == 10)
144           __builtin___tm_abort ();
145         __builtin___tm_commit ();
146         over:
147 */
148
149 static void *expand_regions (struct tm_region *,
150                              void *(*callback)(struct tm_region *, void *),
151                              void *, bool);
152
153 \f
154 /* Return the attributes we want to examine for X, or NULL if it's not
155    something we examine.  We look at function types, but allow pointers
156    to function types and function decls and peek through.  */
157
158 static tree
159 get_attrs_for (const_tree x)
160 {
161   if (x == NULL_TREE)
162     return NULL_TREE;
163
164   switch (TREE_CODE (x))
165     {
166     case FUNCTION_DECL:
167       return TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (x));
168
169     default:
170       if (TYPE_P (x))
171         return NULL_TREE;
172       x = TREE_TYPE (x);
173       if (TREE_CODE (x) != POINTER_TYPE)
174         return NULL_TREE;
175       /* FALLTHRU */
176
177     case POINTER_TYPE:
178       x = TREE_TYPE (x);
179       if (TREE_CODE (x) != FUNCTION_TYPE && TREE_CODE (x) != METHOD_TYPE)
180         return NULL_TREE;
181       /* FALLTHRU */
182
183     case FUNCTION_TYPE:
184     case METHOD_TYPE:
185       return TYPE_ATTRIBUTES (x);
186     }
187 }
188
189 /* Return true if X has been marked TM_PURE.  */
190
191 bool
192 is_tm_pure (const_tree x)
193 {
194   unsigned flags;
195
196   switch (TREE_CODE (x))
197     {
198     case FUNCTION_DECL:
199     case FUNCTION_TYPE:
200     case METHOD_TYPE:
201       break;
202
203     default:
204       if (TYPE_P (x))
205         return false;
206       x = TREE_TYPE (x);
207       if (TREE_CODE (x) != POINTER_TYPE)
208         return false;
209       /* FALLTHRU */
210
211     case POINTER_TYPE:
212       x = TREE_TYPE (x);
213       if (TREE_CODE (x) != FUNCTION_TYPE && TREE_CODE (x) != METHOD_TYPE)
214         return false;
215       break;
216     }
217
218   flags = flags_from_decl_or_type (x);
219   return (flags & ECF_TM_PURE) != 0;
220 }
221
222 /* Return true if X has been marked TM_IRREVOCABLE.  */
223
224 static bool
225 is_tm_irrevocable (tree x)
226 {
227   tree attrs = get_attrs_for (x);
228
229   if (attrs && lookup_attribute ("transaction_unsafe", attrs))
230     return true;
231
232   /* A call to the irrevocable builtin is by definition,
233      irrevocable.  */
234   if (TREE_CODE (x) == ADDR_EXPR)
235     x = TREE_OPERAND (x, 0);
236   if (TREE_CODE (x) == FUNCTION_DECL
237       && fndecl_built_in_p (x, BUILT_IN_TM_IRREVOCABLE))
238     return true;
239
240   return false;
241 }
242
243 /* Return true if X has been marked TM_SAFE.  */
244
245 bool
246 is_tm_safe (const_tree x)
247 {
248   if (flag_tm)
249     {
250       tree attrs = get_attrs_for (x);
251       if (attrs)
252         {
253           if (lookup_attribute ("transaction_safe", attrs))
254             return true;
255           if (lookup_attribute ("transaction_may_cancel_outer", attrs))
256             return true;
257         }
258     }
259   return false;
260 }
261
262 /* Return true if CALL is const, or tm_pure.  */
263
264 static bool
265 is_tm_pure_call (gimple *call)
266 {
267   return (gimple_call_flags (call) & (ECF_CONST | ECF_TM_PURE)) != 0;
268 }
269
270 /* Return true if X has been marked TM_CALLABLE.  */
271
272 static bool
273 is_tm_callable (tree x)
274 {
275   tree attrs = get_attrs_for (x);
276   if (attrs)
277     {
278       if (lookup_attribute ("transaction_callable", attrs))
279         return true;
280       if (lookup_attribute ("transaction_safe", attrs))
281         return true;
282       if (lookup_attribute ("transaction_may_cancel_outer", attrs))
283         return true;
284     }
285   return false;
286 }
287
288 /* Return true if X has been marked TRANSACTION_MAY_CANCEL_OUTER.  */
289
290 bool
291 is_tm_may_cancel_outer (tree x)
292 {
293   tree attrs = get_attrs_for (x);
294   if (attrs)
295     return lookup_attribute ("transaction_may_cancel_outer", attrs) != NULL;
296   return false;
297 }
298
299 /* Return true for built in functions that "end" a transaction.   */
300
301 bool
302 is_tm_ending_fndecl (tree fndecl)
303 {
304   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
305     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
306       {
307       case BUILT_IN_TM_COMMIT:
308       case BUILT_IN_TM_COMMIT_EH:
309       case BUILT_IN_TM_ABORT:
310       case BUILT_IN_TM_IRREVOCABLE:
311         return true;
312       default:
313         break;
314       }
315
316   return false;
317 }
318
319 /* Return true if STMT is a built in function call that "ends" a
320    transaction.  */
321
322 bool
323 is_tm_ending (gimple *stmt)
324 {
325   tree fndecl;
326
327   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
328     return false;
329
330   fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
331   return (fndecl != NULL_TREE
332           && is_tm_ending_fndecl (fndecl));
333 }
334
335 /* Return true if STMT is a TM load.  */
336
337 static bool
338 is_tm_load (gimple *stmt)
339 {
340   tree fndecl;
341
342   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
343     return false;
344
345   fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
346   return (fndecl
347           && fndecl_built_in_p (fndecl, BUILT_IN_NORMAL)
348           && BUILTIN_TM_LOAD_P (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)));
349 }
350
351 /* Same as above, but for simple TM loads, that is, not the
352    after-write, after-read, etc optimized variants.  */
353
354 static bool
355 is_tm_simple_load (gimple *stmt)
356 {
357   tree fndecl;
358
359   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
360     return false;
361
362   fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
363   if (fndecl && fndecl_built_in_p (fndecl, BUILT_IN_NORMAL))
364     {
365       enum built_in_function fcode = DECL_FUNCTION_CODE (fndecl);
366       return (fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_1
367               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_2
368               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_4
369               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_8
370               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_FLOAT
371               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_DOUBLE
372               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_LDOUBLE
373               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_M64
374               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_M128
375               || fcode == BUILT_IN_TM_LOAD_M256);
376     }
377   return false;
378 }
379
380 /* Return true if STMT is a TM store.  */
381
382 static bool
383 is_tm_store (gimple *stmt)
384 {
385   tree fndecl;
386
387   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
388     return false;
389
390   fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
391   return (fndecl
392           && fndecl_built_in_p (fndecl, BUILT_IN_NORMAL)
393           && BUILTIN_TM_STORE_P (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)));
394 }
395
396 /* Same as above, but for simple TM stores, that is, not the
397    after-write, after-read, etc optimized variants.  */
398
399 static bool
400 is_tm_simple_store (gimple *stmt)
401 {
402   tree fndecl;
403
404   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
405     return false;
406
407   fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
408   if (fndecl
409       && fndecl_built_in_p (fndecl, BUILT_IN_NORMAL))
410     {
411       enum built_in_function fcode = DECL_FUNCTION_CODE (fndecl);
412       return (fcode == BUILT_IN_TM_STORE_1
413               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_2
414               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_4
415               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_8
416               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_FLOAT
417               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_DOUBLE
418               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_LDOUBLE
419               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_M64
420               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_M128
421               || fcode == BUILT_IN_TM_STORE_M256);
422     }
423   return false;
424 }
425
426 /* Return true if FNDECL is BUILT_IN_TM_ABORT.  */
427
428 static bool
429 is_tm_abort (tree fndecl)
430 {
431   return (fndecl && fndecl_built_in_p (fndecl, BUILT_IN_TM_ABORT));
432 }
433
434 /* Build a GENERIC tree for a user abort.  This is called by front ends
435    while transforming the __tm_abort statement.  */
436
437 tree
438 build_tm_abort_call (location_t loc, bool is_outer)
439 {
440   return build_call_expr_loc (loc, builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_ABORT), 1,
441                               build_int_cst (integer_type_node,
442                                              AR_USERABORT
443                                              | (is_outer ? AR_OUTERABORT : 0)));
444 }
445 \f
446 /* Map for arbitrary function replacement under TM, as created
447    by the tm_wrap attribute.  */
448
449 struct tm_wrapper_hasher : ggc_cache_ptr_hash<tree_map>
450 {
451   static inline hashval_t hash (tree_map *m) { return m->hash; }
452   static inline bool
453   equal (tree_map *a, tree_map *b)
454   {
455     return a->base.from == b->base.from;
456   }
457
458   static int
459   keep_cache_entry (tree_map *&m)
460   {
461     return ggc_marked_p (m->base.from);
462   }
463 };
464
465 static GTY((cache)) hash_table<tm_wrapper_hasher> *tm_wrap_map;
466
467 void
468 record_tm_replacement (tree from, tree to)
469 {
470   struct tree_map **slot, *h;
471
472   /* Do not inline wrapper functions that will get replaced in the TM
473      pass.
474
475      Suppose you have foo() that will get replaced into tmfoo().  Make
476      sure the inliner doesn't try to outsmart us and inline foo()
477      before we get a chance to do the TM replacement.  */
478   DECL_UNINLINABLE (from) = 1;
479
480   if (tm_wrap_map == NULL)
481     tm_wrap_map = hash_table<tm_wrapper_hasher>::create_ggc (32);
482
483   h = ggc_alloc<tree_map> ();
484   h->hash = htab_hash_pointer (from);
485   h->base.from = from;
486   h->to = to;
487
488   slot = tm_wrap_map->find_slot_with_hash (h, h->hash, INSERT);
489   *slot = h;
490 }
491
492 /* Return a TM-aware replacement function for DECL.  */
493
494 static tree
495 find_tm_replacement_function (tree fndecl)
496 {
497   if (tm_wrap_map)
498     {
499       struct tree_map *h, in;
500
501       in.base.from = fndecl;
502       in.hash = htab_hash_pointer (fndecl);
503       h = tm_wrap_map->find_with_hash (&in, in.hash);
504       if (h)
505         return h->to;
506     }
507
508   /* ??? We may well want TM versions of most of the common <string.h>
509      functions.  For now, we've already these two defined.  */
510   /* Adjust expand_call_tm() attributes as necessary for the cases
511      handled here:  */
512   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
513     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
514       {
515       case BUILT_IN_MEMCPY:
516         return builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMCPY);
517       case BUILT_IN_MEMMOVE:
518         return builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMMOVE);
519       case BUILT_IN_MEMSET:
520         return builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMSET);
521       default:
522         return NULL;
523       }
524
525   return NULL;
526 }
527
528 /* When appropriate, record TM replacement for memory allocation functions.
529
530    FROM is the FNDECL to wrap.  */
531 void
532 tm_malloc_replacement (tree from)
533 {
534   const char *str;
535   tree to;
536
537   if (TREE_CODE (from) != FUNCTION_DECL)
538     return;
539
540   /* If we have a previous replacement, the user must be explicitly
541      wrapping malloc/calloc/free.  They better know what they're
542      doing... */
543   if (find_tm_replacement_function (from))
544     return;
545
546   str = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (from));
547
548   if (!strcmp (str, "malloc"))
549     to = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MALLOC);
550   else if (!strcmp (str, "calloc"))
551     to = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_CALLOC);
552   else if (!strcmp (str, "free"))
553     to = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_FREE);
554   else
555     return;
556
557   TREE_NOTHROW (to) = 0;
558
559   record_tm_replacement (from, to);
560 }
561 \f
562 /* Diagnostics for tm_safe functions/regions.  Called by the front end
563    once we've lowered the function to high-gimple.  */
564
565 /* Subroutine of diagnose_tm_safe_errors, called through walk_gimple_seq.
566    Process exactly one statement.  WI->INFO is set to non-null when in
567    the context of a tm_safe function, and null for a __transaction block.  */
568
569 #define DIAG_TM_OUTER           1
570 #define DIAG_TM_SAFE            2
571 #define DIAG_TM_RELAXED         4
572
573 struct diagnose_tm
574 {
575   unsigned int summary_flags : 8;
576   unsigned int block_flags : 8;
577   unsigned int func_flags : 8;
578   unsigned int saw_volatile : 1;
579   gimple *stmt;
580 };
581
582 /* Return true if T is a volatile lvalue of some kind.  */
583
584 static bool
585 volatile_lvalue_p (tree t)
586 {
587   return ((SSA_VAR_P (t) || REFERENCE_CLASS_P (t))
588           && TREE_THIS_VOLATILE (TREE_TYPE (t)));
589 }
590
591 /* Tree callback function for diagnose_tm pass.  */
592
593 static tree
594 diagnose_tm_1_op (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
595 {
596   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
597   struct diagnose_tm *d = (struct diagnose_tm *) wi->info;
598
599   if (TYPE_P (*tp))
600     *walk_subtrees = false;
601   else if (volatile_lvalue_p (*tp)
602            && !d->saw_volatile)
603     {
604       d->saw_volatile = 1;
605       if (d->block_flags & DIAG_TM_SAFE)
606         error_at (gimple_location (d->stmt),
607                   "invalid use of volatile lvalue inside transaction");
608       else if (d->func_flags & DIAG_TM_SAFE)
609         error_at (gimple_location (d->stmt),
610                   "invalid use of volatile lvalue inside %<transaction_safe%> "
611                   "function");
612     }
613
614   return NULL_TREE;
615 }
616
617 static inline bool
618 is_tm_safe_or_pure (const_tree x)
619 {
620   return is_tm_safe (x) || is_tm_pure (x);
621 }
622
623 static tree
624 diagnose_tm_1 (gimple_stmt_iterator *gsi, bool *handled_ops_p,
625                     struct walk_stmt_info *wi)
626 {
627   gimple *stmt = gsi_stmt (*gsi);
628   struct diagnose_tm *d = (struct diagnose_tm *) wi->info;
629
630   /* Save stmt for use in leaf analysis.  */
631   d->stmt = stmt;
632
633   switch (gimple_code (stmt))
634     {
635     case GIMPLE_CALL:
636       {
637         tree fn = gimple_call_fn (stmt);
638
639         if ((d->summary_flags & DIAG_TM_OUTER) == 0
640             && is_tm_may_cancel_outer (fn))
641           error_at (gimple_location (stmt),
642                     "%<transaction_may_cancel_outer%> function call not within"
643                     " outer transaction or %<transaction_may_cancel_outer%>");
644
645         if (d->summary_flags & DIAG_TM_SAFE)
646           {
647             bool is_safe, direct_call_p;
648             tree replacement;
649
650             if (TREE_CODE (fn) == ADDR_EXPR
651                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (fn, 0)) == FUNCTION_DECL)
652               {
653                 direct_call_p = true;
654                 replacement = TREE_OPERAND (fn, 0);
655                 replacement = find_tm_replacement_function (replacement);
656                 if (replacement)
657                   fn = replacement;
658               }
659             else
660               {
661                 direct_call_p = false;
662                 replacement = NULL_TREE;
663               }
664
665             if (is_tm_safe_or_pure (fn))
666               is_safe = true;
667             else if (is_tm_callable (fn) || is_tm_irrevocable (fn))
668               {
669                 /* A function explicitly marked transaction_callable as
670                    opposed to transaction_safe is being defined to be
671                    unsafe as part of its ABI, regardless of its contents.  */
672                 is_safe = false;
673               }
674             else if (direct_call_p)
675               {
676                 if (IS_TYPE_OR_DECL_P (fn)
677                     && flags_from_decl_or_type (fn) & ECF_TM_BUILTIN)
678                   is_safe = true;
679                 else if (replacement)
680                   {
681                     /* ??? At present we've been considering replacements
682                        merely transaction_callable, and therefore might
683                        enter irrevocable.  The tm_wrap attribute has not
684                        yet made it into the new language spec.  */
685                     is_safe = false;
686                   }
687                 else
688                   {
689                     /* ??? Diagnostics for unmarked direct calls moved into
690                        the IPA pass.  Section 3.2 of the spec details how
691                        functions not marked should be considered "implicitly
692                        safe" based on having examined the function body.  */
693                     is_safe = true;
694                   }
695               }
696             else
697               {
698                 /* An unmarked indirect call.  Consider it unsafe even
699                    though optimization may yet figure out how to inline.  */
700                 is_safe = false;
701               }
702
703             if (!is_safe)
704               {
705                 if (TREE_CODE (fn) == ADDR_EXPR)
706                   fn = TREE_OPERAND (fn, 0);
707                 if (d->block_flags & DIAG_TM_SAFE)
708                   {
709                     if (direct_call_p)
710                       error_at (gimple_location (stmt),
711                                 "unsafe function call %qD within "
712                                 "atomic transaction", fn);
713                     else
714                       {
715                         if ((!DECL_P (fn) || DECL_NAME (fn))
716                             && TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
717                           error_at (gimple_location (stmt),
718                                     "unsafe function call %qE within "
719                                     "atomic transaction", fn);
720                         else
721                           error_at (gimple_location (stmt),
722                                     "unsafe indirect function call within "
723                                     "atomic transaction");
724                       }
725                   }
726                 else
727                   {
728                     if (direct_call_p)
729                       error_at (gimple_location (stmt),
730                                 "unsafe function call %qD within "
731                                 "%<transaction_safe%> function", fn);
732                     else
733                       {
734                         if ((!DECL_P (fn) || DECL_NAME (fn))
735                             && TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
736                           error_at (gimple_location (stmt),
737                                     "unsafe function call %qE within "
738                                     "%<transaction_safe%> function", fn);
739                         else
740                           error_at (gimple_location (stmt),
741                                     "unsafe indirect function call within "
742                                     "%<transaction_safe%> function");
743                       }
744                   }
745               }
746           }
747       }
748       break;
749
750     case GIMPLE_ASM:
751       /* ??? We ought to come up with a way to add attributes to
752          asm statements, and then add "transaction_safe" to it.
753          Either that or get the language spec to resurrect __tm_waiver.  */
754       if (d->block_flags & DIAG_TM_SAFE)
755         error_at (gimple_location (stmt),
756                   "%<asm%> not allowed in atomic transaction");
757       else if (d->func_flags & DIAG_TM_SAFE)
758         error_at (gimple_location (stmt),
759                   "%<asm%> not allowed in %<transaction_safe%> function");
760       break;
761
762     case GIMPLE_TRANSACTION:
763       {
764         gtransaction *trans_stmt = as_a <gtransaction *> (stmt);
765         unsigned char inner_flags = DIAG_TM_SAFE;
766
767         if (gimple_transaction_subcode (trans_stmt) & GTMA_IS_RELAXED)
768           {
769             if (d->block_flags & DIAG_TM_SAFE)
770               error_at (gimple_location (stmt),
771                         "relaxed transaction in atomic transaction");
772             else if (d->func_flags & DIAG_TM_SAFE)
773               error_at (gimple_location (stmt),
774                         "relaxed transaction in %<transaction_safe%> function");
775             inner_flags = DIAG_TM_RELAXED;
776           }
777         else if (gimple_transaction_subcode (trans_stmt) & GTMA_IS_OUTER)
778           {
779             if (d->block_flags)
780               error_at (gimple_location (stmt),
781                         "outer transaction in transaction");
782             else if (d->func_flags & DIAG_TM_OUTER)
783               error_at (gimple_location (stmt),
784                         "outer transaction in "
785                         "%<transaction_may_cancel_outer%> function");
786             else if (d->func_flags & DIAG_TM_SAFE)
787               error_at (gimple_location (stmt),
788                         "outer transaction in %<transaction_safe%> function");
789             inner_flags |= DIAG_TM_OUTER;
790           }
791
792         *handled_ops_p = true;
793         if (gimple_transaction_body (trans_stmt))
794           {
795             struct walk_stmt_info wi_inner;
796             struct diagnose_tm d_inner;
797
798             memset (&d_inner, 0, sizeof (d_inner));
799             d_inner.func_flags = d->func_flags;
800             d_inner.block_flags = d->block_flags | inner_flags;
801             d_inner.summary_flags = d_inner.func_flags | d_inner.block_flags;
802
803             memset (&wi_inner, 0, sizeof (wi_inner));
804             wi_inner.info = &d_inner;
805
806             walk_gimple_seq (gimple_transaction_body (trans_stmt),
807                              diagnose_tm_1, diagnose_tm_1_op, &wi_inner);
808           }
809       }
810       break;
811
812     default:
813       break;
814     }
815
816   return NULL_TREE;
817 }
818
819 static unsigned int
820 diagnose_tm_blocks (void)
821 {
822   struct walk_stmt_info wi;
823   struct diagnose_tm d;
824
825   memset (&d, 0, sizeof (d));
826   if (is_tm_may_cancel_outer (current_function_decl))
827     d.func_flags = DIAG_TM_OUTER | DIAG_TM_SAFE;
828   else if (is_tm_safe (current_function_decl))
829     d.func_flags = DIAG_TM_SAFE;
830   d.summary_flags = d.func_flags;
831
832   memset (&wi, 0, sizeof (wi));
833   wi.info = &d;
834
835   walk_gimple_seq (gimple_body (current_function_decl),
836                    diagnose_tm_1, diagnose_tm_1_op, &wi);
837
838   return 0;
839 }
840
841 namespace {
842
843 const pass_data pass_data_diagnose_tm_blocks =
844 {
845   GIMPLE_PASS, /* type */
846   "*diagnose_tm_blocks", /* name */
847   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
848   TV_TRANS_MEM, /* tv_id */
849   PROP_gimple_any, /* properties_required */
850   0, /* properties_provided */
851   0, /* properties_destroyed */
852   0, /* todo_flags_start */
853   0, /* todo_flags_finish */
854 };
855
856 class pass_diagnose_tm_blocks : public gimple_opt_pass
857 {
858 public:
859   pass_diagnose_tm_blocks (gcc::context *ctxt)
860     : gimple_opt_pass (pass_data_diagnose_tm_blocks, ctxt)
861   {}
862
863   /* opt_pass methods: */
864   virtual bool gate (function *) { return flag_tm; }
865   virtual unsigned int execute (function *) { return diagnose_tm_blocks (); }
866
867 }; // class pass_diagnose_tm_blocks
868
869 } // anon namespace
870
871 gimple_opt_pass *
872 make_pass_diagnose_tm_blocks (gcc::context *ctxt)
873 {
874   return new pass_diagnose_tm_blocks (ctxt);
875 }
876 \f
877 /* Instead of instrumenting thread private memory, we save the
878    addresses in a log which we later use to save/restore the addresses
879    upon transaction start/restart.
880
881    The log is keyed by address, where each element contains individual
882    statements among different code paths that perform the store.
883
884    This log is later used to generate either plain save/restore of the
885    addresses upon transaction start/restart, or calls to the ITM_L*
886    logging functions.
887
888    So for something like:
889
890        struct large { int x[1000]; };
891        struct large lala = { 0 };
892        __transaction {
893          lala.x[i] = 123;
894          ...
895        }
896
897    We can either save/restore:
898
899        lala = { 0 };
900        trxn = _ITM_startTransaction ();
901        if (trxn & a_saveLiveVariables)
902          tmp_lala1 = lala.x[i];
903        else if (a & a_restoreLiveVariables)
904          lala.x[i] = tmp_lala1;
905
906    or use the logging functions:
907
908        lala = { 0 };
909        trxn = _ITM_startTransaction ();
910        _ITM_LU4 (&lala.x[i]);
911
912    Obviously, if we use _ITM_L* to log, we prefer to call _ITM_L* as
913    far up the dominator tree to shadow all of the writes to a given
914    location (thus reducing the total number of logging calls), but not
915    so high as to be called on a path that does not perform a
916    write.  */
917
918 /* One individual log entry.  We may have multiple statements for the
919    same location if neither dominate each other (on different
920    execution paths).  */
921 struct tm_log_entry
922 {
923   /* Address to save.  */
924   tree addr;
925   /* Entry block for the transaction this address occurs in.  */
926   basic_block entry_block;
927   /* Dominating statements the store occurs in.  */
928   vec<gimple *> stmts;
929   /* Initially, while we are building the log, we place a nonzero
930      value here to mean that this address *will* be saved with a
931      save/restore sequence.  Later, when generating the save sequence
932      we place the SSA temp generated here.  */
933   tree save_var;
934 };
935
936
937 /* Log entry hashtable helpers.  */
938
939 struct log_entry_hasher : pointer_hash <tm_log_entry>
940 {
941   static inline hashval_t hash (const tm_log_entry *);
942   static inline bool equal (const tm_log_entry *, const tm_log_entry *);
943   static inline void remove (tm_log_entry *);
944 };
945
946 /* Htab support.  Return hash value for a `tm_log_entry'.  */
947 inline hashval_t
948 log_entry_hasher::hash (const tm_log_entry *log)
949 {
950   return iterative_hash_expr (log->addr, 0);
951 }
952
953 /* Htab support.  Return true if two log entries are the same.  */
954 inline bool
955 log_entry_hasher::equal (const tm_log_entry *log1, const tm_log_entry *log2)
956 {
957   /* FIXME:
958
959      rth: I suggest that we get rid of the component refs etc.
960      I.e. resolve the reference to base + offset.
961
962      We may need to actually finish a merge with mainline for this,
963      since we'd like to be presented with Richi's MEM_REF_EXPRs more
964      often than not.  But in the meantime your tm_log_entry could save
965      the results of get_inner_reference.
966
967      See: g++.dg/tm/pr46653.C
968   */
969
970   /* Special case plain equality because operand_equal_p() below will
971      return FALSE if the addresses are equal but they have
972      side-effects (e.g. a volatile address).  */
973   if (log1->addr == log2->addr)
974     return true;
975
976   return operand_equal_p (log1->addr, log2->addr, 0);
977 }
978
979 /* Htab support.  Free one tm_log_entry.  */
980 inline void
981 log_entry_hasher::remove (tm_log_entry *lp)
982 {
983   lp->stmts.release ();
984   free (lp);
985 }
986
987
988 /* The actual log.  */
989 static hash_table<log_entry_hasher> *tm_log;
990
991 /* Addresses to log with a save/restore sequence.  These should be in
992    dominator order.  */
993 static vec<tree> tm_log_save_addresses;
994
995 enum thread_memory_type
996   {
997     mem_non_local = 0,
998     mem_thread_local,
999     mem_transaction_local,
1000     mem_max
1001   };
1002
1003 struct tm_new_mem_map
1004 {
1005   /* SSA_NAME being dereferenced.  */
1006   tree val;
1007   enum thread_memory_type local_new_memory;
1008 };
1009
1010 /* Hashtable helpers.  */
1011
1012 struct tm_mem_map_hasher : free_ptr_hash <tm_new_mem_map>
1013 {
1014   static inline hashval_t hash (const tm_new_mem_map *);
1015   static inline bool equal (const tm_new_mem_map *, const tm_new_mem_map *);
1016 };
1017
1018 inline hashval_t
1019 tm_mem_map_hasher::hash (const tm_new_mem_map *v)
1020 {
1021   return (intptr_t)v->val >> 4;
1022 }
1023
1024 inline bool
1025 tm_mem_map_hasher::equal (const tm_new_mem_map *v, const tm_new_mem_map *c)
1026 {
1027   return v->val == c->val;
1028 }
1029
1030 /* Map for an SSA_NAME originally pointing to a non aliased new piece
1031    of memory (malloc, alloc, etc).  */
1032 static hash_table<tm_mem_map_hasher> *tm_new_mem_hash;
1033
1034 /* Initialize logging data structures.  */
1035 static void
1036 tm_log_init (void)
1037 {
1038   tm_log = new hash_table<log_entry_hasher> (10);
1039   tm_new_mem_hash = new hash_table<tm_mem_map_hasher> (5);
1040   tm_log_save_addresses.create (5);
1041 }
1042
1043 /* Free logging data structures.  */
1044 static void
1045 tm_log_delete (void)
1046 {
1047   delete tm_log;
1048   tm_log = NULL;
1049   delete tm_new_mem_hash;
1050   tm_new_mem_hash = NULL;
1051   tm_log_save_addresses.release ();
1052 }
1053
1054 /* Return true if MEM is a transaction invariant memory for the TM
1055    region starting at REGION_ENTRY_BLOCK.  */
1056 static bool
1057 transaction_invariant_address_p (const_tree mem, basic_block region_entry_block)
1058 {
1059   if ((TREE_CODE (mem) == INDIRECT_REF || TREE_CODE (mem) == MEM_REF)
1060       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (mem, 0)) == SSA_NAME)
1061     {
1062       basic_block def_bb;
1063
1064       def_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (mem, 0)));
1065       return def_bb != region_entry_block
1066         && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, region_entry_block, def_bb);
1067     }
1068
1069   mem = strip_invariant_refs (mem);
1070   return mem && (CONSTANT_CLASS_P (mem) || decl_address_invariant_p (mem));
1071 }
1072
1073 /* Given an address ADDR in STMT, find it in the memory log or add it,
1074    making sure to keep only the addresses highest in the dominator
1075    tree.
1076
1077    ENTRY_BLOCK is the entry_block for the transaction.
1078
1079    If we find the address in the log, make sure it's either the same
1080    address, or an equivalent one that dominates ADDR.
1081
1082    If we find the address, but neither ADDR dominates the found
1083    address, nor the found one dominates ADDR, we're on different
1084    execution paths.  Add it.
1085
1086    If known, ENTRY_BLOCK is the entry block for the region, otherwise
1087    NULL.  */
1088 static void
1089 tm_log_add (basic_block entry_block, tree addr, gimple *stmt)
1090 {
1091   tm_log_entry **slot;
1092   struct tm_log_entry l, *lp;
1093
1094   l.addr = addr;
1095   slot = tm_log->find_slot (&l, INSERT);
1096   if (!*slot)
1097     {
1098       tree type = TREE_TYPE (addr);
1099
1100       lp = XNEW (struct tm_log_entry);
1101       lp->addr = addr;
1102       *slot = lp;
1103
1104       /* Small invariant addresses can be handled as save/restores.  */
1105       if (entry_block
1106           && transaction_invariant_address_p (lp->addr, entry_block)
1107           && TYPE_SIZE_UNIT (type) != NULL
1108           && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE_UNIT (type))
1109           && ((HOST_WIDE_INT) tree_to_uhwi (TYPE_SIZE_UNIT (type))
1110               < param_tm_max_aggregate_size)
1111           /* We must be able to copy this type normally.  I.e., no
1112              special constructors and the like.  */
1113           && !TREE_ADDRESSABLE (type))
1114         {
1115           lp->save_var = create_tmp_reg (TREE_TYPE (lp->addr), "tm_save");
1116           lp->stmts.create (0);
1117           lp->entry_block = entry_block;
1118           /* Save addresses separately in dominator order so we don't
1119              get confused by overlapping addresses in the save/restore
1120              sequence.  */
1121           tm_log_save_addresses.safe_push (lp->addr);
1122         }
1123       else
1124         {
1125           /* Use the logging functions.  */
1126           lp->stmts.create (5);
1127           lp->stmts.quick_push (stmt);
1128           lp->save_var = NULL;
1129         }
1130     }
1131   else
1132     {
1133       size_t i;
1134       gimple *oldstmt;
1135
1136       lp = *slot;
1137
1138       /* If we're generating a save/restore sequence, we don't care
1139          about statements.  */
1140       if (lp->save_var)
1141         return;
1142
1143       for (i = 0; lp->stmts.iterate (i, &oldstmt); ++i)
1144         {
1145           if (stmt == oldstmt)
1146             return;
1147           /* We already have a store to the same address, higher up the
1148              dominator tree.  Nothing to do.  */
1149           if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
1150                               gimple_bb (stmt), gimple_bb (oldstmt)))
1151             return;
1152           /* We should be processing blocks in dominator tree order.  */
1153           gcc_assert (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
1154                                        gimple_bb (oldstmt), gimple_bb (stmt)));
1155         }
1156       /* Store is on a different code path.  */
1157       lp->stmts.safe_push (stmt);
1158     }
1159 }
1160
1161 /* Gimplify the address of a TARGET_MEM_REF.  Return the SSA_NAME
1162    result, insert the new statements before GSI.  */
1163
1164 static tree
1165 gimplify_addr (gimple_stmt_iterator *gsi, tree x)
1166 {
1167   if (TREE_CODE (x) == TARGET_MEM_REF)
1168     x = tree_mem_ref_addr (build_pointer_type (TREE_TYPE (x)), x);
1169   else
1170     x = build_fold_addr_expr (x);
1171   return force_gimple_operand_gsi (gsi, x, true, NULL, true, GSI_SAME_STMT);
1172 }
1173
1174 /* Instrument one address with the logging functions.
1175    ADDR is the address to save.
1176    STMT is the statement before which to place it.  */
1177 static void
1178 tm_log_emit_stmt (tree addr, gimple *stmt)
1179 {
1180   tree type = TREE_TYPE (addr);
1181   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
1182   gimple *log;
1183   enum built_in_function code = BUILT_IN_TM_LOG;
1184
1185   if (type == float_type_node)
1186     code = BUILT_IN_TM_LOG_FLOAT;
1187   else if (type == double_type_node)
1188     code = BUILT_IN_TM_LOG_DOUBLE;
1189   else if (type == long_double_type_node)
1190     code = BUILT_IN_TM_LOG_LDOUBLE;
1191   else if (TYPE_SIZE (type) != NULL
1192            && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type)))
1193     {
1194       unsigned HOST_WIDE_INT type_size = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type));
1195
1196       if (TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
1197         {
1198           switch (type_size)
1199             {
1200             case 64:
1201               code = BUILT_IN_TM_LOG_M64;
1202               break;
1203             case 128:
1204               code = BUILT_IN_TM_LOG_M128;
1205               break;
1206             case 256:
1207               code = BUILT_IN_TM_LOG_M256;
1208               break;
1209             default:
1210               goto unhandled_vec;
1211             }
1212           if (!builtin_decl_explicit_p (code))
1213             goto unhandled_vec;
1214         }
1215       else
1216         {
1217         unhandled_vec:
1218           switch (type_size)
1219             {
1220             case 8:
1221               code = BUILT_IN_TM_LOG_1;
1222               break;
1223             case 16:
1224               code = BUILT_IN_TM_LOG_2;
1225               break;
1226             case 32:
1227               code = BUILT_IN_TM_LOG_4;
1228               break;
1229             case 64:
1230               code = BUILT_IN_TM_LOG_8;
1231               break;
1232             }
1233         }
1234     }
1235
1236   if (code != BUILT_IN_TM_LOG && !builtin_decl_explicit_p (code))
1237     code = BUILT_IN_TM_LOG;
1238   tree decl = builtin_decl_explicit (code);
1239
1240   addr = gimplify_addr (&gsi, addr);
1241   if (code == BUILT_IN_TM_LOG)
1242     log = gimple_build_call (decl, 2, addr, TYPE_SIZE_UNIT (type));
1243   else
1244     log = gimple_build_call (decl, 1, addr);
1245   gsi_insert_before (&gsi, log, GSI_SAME_STMT);
1246 }
1247
1248 /* Go through the log and instrument address that must be instrumented
1249    with the logging functions.  Leave the save/restore addresses for
1250    later.  */
1251 static void
1252 tm_log_emit (void)
1253 {
1254   hash_table<log_entry_hasher>::iterator hi;
1255   struct tm_log_entry *lp;
1256
1257   FOR_EACH_HASH_TABLE_ELEMENT (*tm_log, lp, tm_log_entry_t, hi)
1258     {
1259       size_t i;
1260       gimple *stmt;
1261
1262       if (dump_file)
1263         {
1264           fprintf (dump_file, "TM thread private mem logging: ");
1265           print_generic_expr (dump_file, lp->addr);
1266           fprintf (dump_file, "\n");
1267         }
1268
1269       if (lp->save_var)
1270         {
1271           if (dump_file)
1272             fprintf (dump_file, "DUMPING to variable\n");
1273           continue;
1274         }
1275       else
1276         {
1277           if (dump_file)
1278             fprintf (dump_file, "DUMPING with logging functions\n");
1279           for (i = 0; lp->stmts.iterate (i, &stmt); ++i)
1280             tm_log_emit_stmt (lp->addr, stmt);
1281         }
1282     }
1283 }
1284
1285 /* Emit the save sequence for the corresponding addresses in the log.
1286    ENTRY_BLOCK is the entry block for the transaction.
1287    BB is the basic block to insert the code in.  */
1288 static void
1289 tm_log_emit_saves (basic_block entry_block, basic_block bb)
1290 {
1291   size_t i;
1292   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
1293   gimple *stmt;
1294   struct tm_log_entry l, *lp;
1295
1296   for (i = 0; i < tm_log_save_addresses.length (); ++i)
1297     {
1298       l.addr = tm_log_save_addresses[i];
1299       lp = *(tm_log->find_slot (&l, NO_INSERT));
1300       gcc_assert (lp->save_var != NULL);
1301
1302       /* We only care about variables in the current transaction.  */
1303       if (lp->entry_block != entry_block)
1304         continue;
1305
1306       stmt = gimple_build_assign (lp->save_var, unshare_expr (lp->addr));
1307
1308       /* Make sure we can create an SSA_NAME for this type.  For
1309          instance, aggregates aren't allowed, in which case the system
1310          will create a VOP for us and everything will just work.  */
1311       if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lp->save_var)))
1312         {
1313           lp->save_var = make_ssa_name (lp->save_var, stmt);
1314           gimple_assign_set_lhs (stmt, lp->save_var);
1315         }
1316
1317       gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
1318     }
1319 }
1320
1321 /* Emit the restore sequence for the corresponding addresses in the log.
1322    ENTRY_BLOCK is the entry block for the transaction.
1323    BB is the basic block to insert the code in.  */
1324 static void
1325 tm_log_emit_restores (basic_block entry_block, basic_block bb)
1326 {
1327   int i;
1328   struct tm_log_entry l, *lp;
1329   gimple_stmt_iterator gsi;
1330   gimple *stmt;
1331
1332   for (i = tm_log_save_addresses.length () - 1; i >= 0; i--)
1333     {
1334       l.addr = tm_log_save_addresses[i];
1335       lp = *(tm_log->find_slot (&l, NO_INSERT));
1336       gcc_assert (lp->save_var != NULL);
1337
1338       /* We only care about variables in the current transaction.  */
1339       if (lp->entry_block != entry_block)
1340         continue;
1341
1342       /* Restores are in LIFO order from the saves in case we have
1343          overlaps.  */
1344       gsi = gsi_start_bb (bb);
1345
1346       stmt = gimple_build_assign (unshare_expr (lp->addr), lp->save_var);
1347       gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
1348     }
1349 }
1350
1351 \f
1352 static tree lower_sequence_tm (gimple_stmt_iterator *, bool *,
1353                                struct walk_stmt_info *);
1354 static tree lower_sequence_no_tm (gimple_stmt_iterator *, bool *,
1355                                   struct walk_stmt_info *);
1356
1357 /* Evaluate an address X being dereferenced and determine if it
1358    originally points to a non aliased new chunk of memory (malloc,
1359    alloca, etc).
1360
1361    Return MEM_THREAD_LOCAL if it points to a thread-local address.
1362    Return MEM_TRANSACTION_LOCAL if it points to a transaction-local address.
1363    Return MEM_NON_LOCAL otherwise.
1364
1365    ENTRY_BLOCK is the entry block to the transaction containing the
1366    dereference of X.  */
1367 static enum thread_memory_type
1368 thread_private_new_memory (basic_block entry_block, tree x)
1369 {
1370   gimple *stmt = NULL;
1371   enum tree_code code;
1372   tm_new_mem_map **slot;
1373   tm_new_mem_map elt, *elt_p;
1374   tree val = x;
1375   enum thread_memory_type retval = mem_transaction_local;
1376
1377   if (!entry_block
1378       || TREE_CODE (x) != SSA_NAME
1379       /* Possible uninitialized use, or a function argument.  In
1380          either case, we don't care.  */
1381       || SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (x))
1382     return mem_non_local;
1383
1384   /* Look in cache first.  */
1385   elt.val = x;
1386   slot = tm_new_mem_hash->find_slot (&elt, INSERT);
1387   elt_p = *slot;
1388   if (elt_p)
1389     return elt_p->local_new_memory;
1390
1391   /* Optimistically assume the memory is transaction local during
1392      processing.  This catches recursion into this variable.  */
1393   *slot = elt_p = XNEW (tm_new_mem_map);
1394   elt_p->val = val;
1395   elt_p->local_new_memory = mem_transaction_local;
1396
1397   /* Search DEF chain to find the original definition of this address.  */
1398   do
1399     {
1400       if (ptr_deref_may_alias_global_p (x))
1401         {
1402           /* Address escapes.  This is not thread-private.  */
1403           retval = mem_non_local;
1404           goto new_memory_ret;
1405         }
1406
1407       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
1408
1409       /* If the malloc call is outside the transaction, this is
1410          thread-local.  */
1411       if (retval != mem_thread_local
1412           && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, gimple_bb (stmt), entry_block))
1413         retval = mem_thread_local;
1414
1415       if (is_gimple_assign (stmt))
1416         {
1417           code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1418           /* x = foo ==> foo */
1419           if (code == SSA_NAME)
1420             x = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1421           /* x = foo + n ==> foo */
1422           else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
1423             x = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1424           /* x = (cast*) foo ==> foo */
1425           else if (code == VIEW_CONVERT_EXPR || CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
1426             x = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1427           /* x = c ? op1 : op2 == > op1 or op2 just like a PHI */
1428           else if (code == COND_EXPR)
1429             {
1430               tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1431               tree op2 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
1432               enum thread_memory_type mem;
1433               retval = thread_private_new_memory (entry_block, op1);
1434               if (retval == mem_non_local)
1435                 goto new_memory_ret;
1436               mem = thread_private_new_memory (entry_block, op2);
1437               retval = MIN (retval, mem);
1438               goto new_memory_ret;
1439             }
1440           else
1441             {
1442               retval = mem_non_local;
1443               goto new_memory_ret;
1444             }
1445         }
1446       else
1447         {
1448           if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
1449             {
1450               unsigned int i;
1451               enum thread_memory_type mem;
1452               tree phi_result = gimple_phi_result (stmt);
1453
1454               /* If any of the ancestors are non-local, we are sure to
1455                  be non-local.  Otherwise we can avoid doing anything
1456                  and inherit what has already been generated.  */
1457               retval = mem_max;
1458               for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (stmt); ++i)
1459                 {
1460                   tree op = PHI_ARG_DEF (stmt, i);
1461
1462                   /* Exclude self-assignment.  */
1463                   if (phi_result == op)
1464                     continue;
1465
1466                   mem = thread_private_new_memory (entry_block, op);
1467                   if (mem == mem_non_local)
1468                     {
1469                       retval = mem;
1470                       goto new_memory_ret;
1471                     }
1472                   retval = MIN (retval, mem);
1473                 }
1474               goto new_memory_ret;
1475             }
1476           break;
1477         }
1478     }
1479   while (TREE_CODE (x) == SSA_NAME);
1480
1481   if (stmt && is_gimple_call (stmt) && gimple_call_flags (stmt) & ECF_MALLOC)
1482     /* Thread-local or transaction-local.  */
1483     ;
1484   else
1485     retval = mem_non_local;
1486
1487  new_memory_ret:
1488   elt_p->local_new_memory = retval;
1489   return retval;
1490 }
1491
1492 /* Determine whether X has to be instrumented using a read
1493    or write barrier.
1494
1495    ENTRY_BLOCK is the entry block for the region where stmt resides
1496    in.  NULL if unknown.
1497
1498    STMT is the statement in which X occurs in.  It is used for thread
1499    private memory instrumentation.  If no TPM instrumentation is
1500    desired, STMT should be null.  */
1501 static bool
1502 requires_barrier (basic_block entry_block, tree x, gimple *stmt)
1503 {
1504   tree orig = x;
1505   while (handled_component_p (x))
1506     x = TREE_OPERAND (x, 0);
1507
1508   switch (TREE_CODE (x))
1509     {
1510     case INDIRECT_REF:
1511     case MEM_REF:
1512       {
1513         enum thread_memory_type ret;
1514
1515         ret = thread_private_new_memory (entry_block, TREE_OPERAND (x, 0));
1516         if (ret == mem_non_local)
1517           return true;
1518         if (stmt && ret == mem_thread_local)
1519           /* ?? Should we pass `orig', or the INDIRECT_REF X.  ?? */
1520           tm_log_add (entry_block, orig, stmt);
1521
1522         /* Transaction-locals require nothing at all.  For malloc, a
1523            transaction restart frees the memory and we reallocate.
1524            For alloca, the stack pointer gets reset by the retry and
1525            we reallocate.  */
1526         return false;
1527       }
1528
1529     case TARGET_MEM_REF:
1530       if (TREE_CODE (TMR_BASE (x)) != ADDR_EXPR)
1531         return true;
1532       x = TREE_OPERAND (TMR_BASE (x), 0);
1533       if (TREE_CODE (x) == PARM_DECL)
1534         return false;
1535       gcc_assert (VAR_P (x));
1536       /* FALLTHRU */
1537
1538     case PARM_DECL:
1539     case RESULT_DECL:
1540     case VAR_DECL:
1541       if (DECL_BY_REFERENCE (x))
1542         {
1543           /* ??? This value is a pointer, but aggregate_value_p has been
1544              jigged to return true which confuses needs_to_live_in_memory.
1545              This ought to be cleaned up generically.
1546
1547              FIXME: Verify this still happens after the next mainline
1548              merge.  Testcase ie g++.dg/tm/pr47554.C.
1549           */
1550           return false;
1551         }
1552
1553       if (is_global_var (x))
1554         return !TREE_READONLY (x);
1555       if (/* FIXME: This condition should actually go below in the
1556              tm_log_add() call, however is_call_clobbered() depends on
1557              aliasing info which is not available during
1558              gimplification.  Since requires_barrier() gets called
1559              during lower_sequence_tm/gimplification, leave the call
1560              to needs_to_live_in_memory until we eliminate
1561              lower_sequence_tm altogether.  */
1562           needs_to_live_in_memory (x))
1563         return true;
1564       else
1565         {
1566           /* For local memory that doesn't escape (aka thread private
1567              memory), we can either save the value at the beginning of
1568              the transaction and restore on restart, or call a tm
1569              function to dynamically save and restore on restart
1570              (ITM_L*).  */
1571           if (stmt)
1572             tm_log_add (entry_block, orig, stmt);
1573           return false;
1574         }
1575
1576     default:
1577       return false;
1578     }
1579 }
1580
1581 /* Mark the GIMPLE_ASSIGN statement as appropriate for being inside
1582    a transaction region.  */
1583
1584 static void
1585 examine_assign_tm (unsigned *state, gimple_stmt_iterator *gsi)
1586 {
1587   gimple *stmt = gsi_stmt (*gsi);
1588
1589   if (requires_barrier (/*entry_block=*/NULL, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL))
1590     *state |= GTMA_HAVE_LOAD;
1591   if (requires_barrier (/*entry_block=*/NULL, gimple_assign_lhs (stmt), NULL))
1592     *state |= GTMA_HAVE_STORE;
1593 }
1594
1595 /* Mark a GIMPLE_CALL as appropriate for being inside a transaction.  */
1596
1597 static void
1598 examine_call_tm (unsigned *state, gimple_stmt_iterator *gsi)
1599 {
1600   gimple *stmt = gsi_stmt (*gsi);
1601   tree fn;
1602
1603   if (is_tm_pure_call (stmt))
1604     return;
1605
1606   /* Check if this call is a transaction abort.  */
1607   fn = gimple_call_fndecl (stmt);
1608   if (is_tm_abort (fn))
1609     *state |= GTMA_HAVE_ABORT;
1610
1611   /* Note that something may happen.  */
1612   *state |= GTMA_HAVE_LOAD | GTMA_HAVE_STORE;
1613 }
1614
1615 /* Iterate through the statements in the sequence, moving labels
1616    (and thus edges) of transactions from "label_norm" to "label_uninst".  */
1617
1618 static tree
1619 make_tm_uninst (gimple_stmt_iterator *gsi, bool *handled_ops_p,
1620                 struct walk_stmt_info *)
1621 {
1622   gimple *stmt = gsi_stmt (*gsi);
1623
1624   if (gtransaction *txn = dyn_cast <gtransaction *> (stmt))
1625     {
1626       *handled_ops_p = true;
1627       txn->label_uninst = txn->label_norm;
1628       txn->label_norm = NULL;
1629     }
1630   else
1631     *handled_ops_p = !gimple_has_substatements (stmt);
1632
1633   return NULL_TREE;
1634 }
1635
1636 /* Lower a GIMPLE_TRANSACTION statement.  */
1637
1638 static void
1639 lower_transaction (gimple_stmt_iterator *gsi, struct walk_stmt_info *wi)
1640 {
1641   gimple *g;
1642   gtransaction *stmt = as_a <gtransaction *> (gsi_stmt (*gsi));
1643   unsigned int *outer_state = (unsigned int *) wi->info;
1644   unsigned int this_state = 0;
1645   struct walk_stmt_info this_wi;
1646
1647   /* First, lower the body.  The scanning that we do inside gives
1648      us some idea of what we're dealing with.  */
1649   memset (&this_wi, 0, sizeof (this_wi));
1650   this_wi.info = (void *) &this_state;
1651   walk_gimple_seq_mod (gimple_transaction_body_ptr (stmt),
1652                        lower_sequence_tm, NULL, &this_wi);
1653
1654   /* If there was absolutely nothing transaction related inside the
1655      transaction, we may elide it.  Likewise if this is a nested
1656      transaction and does not contain an abort.  */
1657   if (this_state == 0
1658       || (!(this_state & GTMA_HAVE_ABORT) && outer_state != NULL))
1659     {
1660       if (outer_state)
1661         *outer_state |= this_state;
1662
1663       gsi_insert_seq_before (gsi, gimple_transaction_body (stmt),
1664                              GSI_SAME_STMT);
1665       gimple_transaction_set_body (stmt, NULL);
1666
1667       gsi_remove (gsi, true);
1668       wi->removed_stmt = true;
1669       return;
1670     }
1671
1672   /* Wrap the body of the transaction in a try-finally node so that
1673      the commit call is always properly called.  */
1674   g = gimple_build_call (builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_COMMIT), 0);
1675   if (flag_exceptions)
1676     {
1677       tree ptr;
1678       gimple_seq n_seq, e_seq;
1679
1680       n_seq = gimple_seq_alloc_with_stmt (g);
1681       e_seq = NULL;
1682
1683       g = gimple_build_call (builtin_decl_explicit (BUILT_IN_EH_POINTER),
1684                              1, integer_zero_node);
1685       ptr = create_tmp_var (ptr_type_node);
1686       gimple_call_set_lhs (g, ptr);
1687       gimple_seq_add_stmt (&e_seq, g);
1688
1689       g = gimple_build_call (builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_COMMIT_EH),
1690                              1, ptr);
1691       gimple_seq_add_stmt (&e_seq, g);
1692
1693       g = gimple_build_eh_else (n_seq, e_seq);
1694     }
1695
1696   g = gimple_build_try (gimple_transaction_body (stmt),
1697                         gimple_seq_alloc_with_stmt (g), GIMPLE_TRY_FINALLY);
1698
1699   /* For a (potentially) outer transaction, create two paths.  */
1700   gimple_seq uninst = NULL;
1701   if (outer_state == NULL)
1702     {
1703       uninst = copy_gimple_seq_and_replace_locals (g);
1704       /* In the uninstrumented copy, reset inner transactions to have only
1705          an uninstrumented code path.  */
1706       memset (&this_wi, 0, sizeof (this_wi));
1707       walk_gimple_seq (uninst, make_tm_uninst, NULL, &this_wi);
1708     }
1709
1710   tree label1 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
1711   gsi_insert_after (gsi, gimple_build_label (label1), GSI_CONTINUE_LINKING);
1712   gsi_insert_after (gsi, g, GSI_CONTINUE_LINKING);
1713   gimple_transaction_set_label_norm (stmt, label1);
1714
1715   /* If the transaction calls abort or if this is an outer transaction,
1716      add an "over" label afterwards.  */
1717   tree label3 = NULL;
1718   if ((this_state & GTMA_HAVE_ABORT)
1719       || outer_state == NULL
1720       || (gimple_transaction_subcode (stmt) & GTMA_IS_OUTER))
1721     {
1722       label3 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
1723       gimple_transaction_set_label_over (stmt, label3);
1724     }
1725
1726   if (uninst != NULL)
1727     {
1728       gsi_insert_after (gsi, gimple_build_goto (label3), GSI_CONTINUE_LINKING);
1729
1730       tree label2 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
1731       gsi_insert_after (gsi, gimple_build_label (label2), GSI_CONTINUE_LINKING);
1732       gsi_insert_seq_after (gsi, uninst, GSI_CONTINUE_LINKING);
1733       gimple_transaction_set_label_uninst (stmt, label2);
1734     }
1735
1736   if (label3 != NULL)
1737     gsi_insert_after (gsi, gimple_build_label (label3), GSI_CONTINUE_LINKING);
1738
1739   gimple_transaction_set_body (stmt, NULL);
1740
1741   /* Record the set of operations found for use later.  */
1742   this_state |= gimple_transaction_subcode (stmt) & GTMA_DECLARATION_MASK;
1743   gimple_transaction_set_subcode (stmt, this_state);
1744 }
1745
1746 /* Iterate through the statements in the sequence, lowering them all
1747    as appropriate for being in a transaction.  */
1748
1749 static tree
1750 lower_sequence_tm (gimple_stmt_iterator *gsi, bool *handled_ops_p,
1751                    struct walk_stmt_info *wi)
1752 {
1753   unsigned int *state = (unsigned int *) wi->info;
1754   gimple *stmt = gsi_stmt (*gsi);
1755
1756   *handled_ops_p = true;
1757   switch (gimple_code (stmt))
1758     {
1759     case GIMPLE_ASSIGN:
1760       /* Only memory reads/writes need to be instrumented.  */
1761       if (gimple_assign_single_p (stmt))
1762         examine_assign_tm (state, gsi);
1763       break;
1764
1765     case GIMPLE_CALL:
1766       examine_call_tm (state, gsi);
1767       break;
1768
1769     case GIMPLE_ASM:
1770       *state |= GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE;
1771       break;
1772
1773     case GIMPLE_TRANSACTION:
1774       lower_transaction (gsi, wi);
1775       break;
1776
1777     default:
1778       *handled_ops_p = !gimple_has_substatements (stmt);
1779       break;
1780     }
1781
1782   return NULL_TREE;
1783 }
1784
1785 /* Iterate through the statements in the sequence, lowering them all
1786    as appropriate for being outside of a transaction.  */
1787
1788 static tree
1789 lower_sequence_no_tm (gimple_stmt_iterator *gsi, bool *handled_ops_p,
1790                       struct walk_stmt_info * wi)
1791 {
1792   gimple *stmt = gsi_stmt (*gsi);
1793
1794   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_TRANSACTION)
1795     {
1796       *handled_ops_p = true;
1797       lower_transaction (gsi, wi);
1798     }
1799   else
1800     *handled_ops_p = !gimple_has_substatements (stmt);
1801
1802   return NULL_TREE;
1803 }
1804
1805 /* Main entry point for flattening GIMPLE_TRANSACTION constructs.  After
1806    this, GIMPLE_TRANSACTION nodes still exist, but the nested body has
1807    been moved out, and all the data required for constructing a proper
1808    CFG has been recorded.  */
1809
1810 static unsigned int
1811 execute_lower_tm (void)
1812 {
1813   struct walk_stmt_info wi;
1814   gimple_seq body;
1815
1816   /* Transactional clones aren't created until a later pass.  */
1817   gcc_assert (!decl_is_tm_clone (current_function_decl));
1818
1819   body = gimple_body (current_function_decl);
1820   memset (&wi, 0, sizeof (wi));
1821   walk_gimple_seq_mod (&body, lower_sequence_no_tm, NULL, &wi);
1822   gimple_set_body (current_function_decl, body);
1823
1824   return 0;
1825 }
1826
1827 namespace {
1828
1829 const pass_data pass_data_lower_tm =
1830 {
1831   GIMPLE_PASS, /* type */
1832   "tmlower", /* name */
1833   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
1834   TV_TRANS_MEM, /* tv_id */
1835   PROP_gimple_lcf, /* properties_required */
1836   0, /* properties_provided */
1837   0, /* properties_destroyed */
1838   0, /* todo_flags_start */
1839   0, /* todo_flags_finish */
1840 };
1841
1842 class pass_lower_tm : public gimple_opt_pass
1843 {
1844 public:
1845   pass_lower_tm (gcc::context *ctxt)
1846     : gimple_opt_pass (pass_data_lower_tm, ctxt)
1847   {}
1848
1849   /* opt_pass methods: */
1850   virtual bool gate (function *) { return flag_tm; }
1851   virtual unsigned int execute (function *) { return execute_lower_tm (); }
1852
1853 }; // class pass_lower_tm
1854
1855 } // anon namespace
1856
1857 gimple_opt_pass *
1858 make_pass_lower_tm (gcc::context *ctxt)
1859 {
1860   return new pass_lower_tm (ctxt);
1861 }
1862 \f
1863 /* Collect region information for each transaction.  */
1864
1865 struct tm_region
1866 {
1867 public:
1868
1869   /* The field "transaction_stmt" is initially a gtransaction *,
1870      but eventually gets lowered to a gcall *(to BUILT_IN_TM_START).
1871
1872      Helper method to get it as a gtransaction *, with code-checking
1873      in a checked-build.  */
1874
1875   gtransaction *
1876   get_transaction_stmt () const
1877   {
1878     return as_a <gtransaction *> (transaction_stmt);
1879   }
1880
1881 public:
1882
1883   /* Link to the next unnested transaction.  */
1884   struct tm_region *next;
1885
1886   /* Link to the next inner transaction.  */
1887   struct tm_region *inner;
1888
1889   /* Link to the next outer transaction.  */
1890   struct tm_region *outer;
1891
1892   /* The GIMPLE_TRANSACTION statement beginning this transaction.
1893      After TM_MARK, this gets replaced by a call to
1894      BUILT_IN_TM_START.
1895      Hence this will be either a gtransaction *or a gcall *.  */
1896   gimple *transaction_stmt;
1897
1898   /* After TM_MARK expands the GIMPLE_TRANSACTION into a call to
1899      BUILT_IN_TM_START, this field is true if the transaction is an
1900      outer transaction.  */
1901   bool original_transaction_was_outer;
1902
1903   /* Return value from BUILT_IN_TM_START.  */
1904   tree tm_state;
1905
1906   /* The entry block to this region.  This will always be the first
1907      block of the body of the transaction.  */
1908   basic_block entry_block;
1909
1910   /* The first block after an expanded call to _ITM_beginTransaction.  */
1911   basic_block restart_block;
1912
1913   /* The set of all blocks that end the region; NULL if only EXIT_BLOCK.
1914      These blocks are still a part of the region (i.e., the border is
1915      inclusive). Note that this set is only complete for paths in the CFG
1916      starting at ENTRY_BLOCK, and that there is no exit block recorded for
1917      the edge to the "over" label.  */
1918   bitmap exit_blocks;
1919
1920   /* The set of all blocks that have an TM_IRREVOCABLE call.  */
1921   bitmap irr_blocks;
1922 };
1923
1924 /* True if there are pending edge statements to be committed for the
1925    current function being scanned in the tmmark pass.  */
1926 bool pending_edge_inserts_p;
1927
1928 static struct tm_region *all_tm_regions;
1929 static bitmap_obstack tm_obstack;
1930
1931
1932 /* A subroutine of tm_region_init.  Record the existence of the
1933    GIMPLE_TRANSACTION statement in a tree of tm_region elements.  */
1934
1935 static struct tm_region *
1936 tm_region_init_0 (struct tm_region *outer, basic_block bb,
1937                   gtransaction *stmt)
1938 {
1939   struct tm_region *region;
1940
1941   region = (struct tm_region *)
1942     obstack_alloc (&tm_obstack.obstack, sizeof (struct tm_region));
1943
1944   if (outer)
1945     {
1946       region->next = outer->inner;
1947       outer->inner = region;
1948     }
1949   else
1950     {
1951       region->next = all_tm_regions;
1952       all_tm_regions = region;
1953     }
1954   region->inner = NULL;
1955   region->outer = outer;
1956
1957   region->transaction_stmt = stmt;
1958   region->original_transaction_was_outer = false;
1959   region->tm_state = NULL;
1960
1961   /* There are either one or two edges out of the block containing
1962      the GIMPLE_TRANSACTION, one to the actual region and one to the
1963      "over" label if the region contains an abort.  The former will
1964      always be the one marked FALLTHRU.  */
1965   region->entry_block = FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
1966
1967   region->exit_blocks = BITMAP_ALLOC (&tm_obstack);
1968   region->irr_blocks = BITMAP_ALLOC (&tm_obstack);
1969
1970   return region;
1971 }
1972
1973 /* A subroutine of tm_region_init.  Record all the exit and
1974    irrevocable blocks in BB into the region's exit_blocks and
1975    irr_blocks bitmaps.  Returns the new region being scanned.  */
1976
1977 static struct tm_region *
1978 tm_region_init_1 (struct tm_region *region, basic_block bb)
1979 {
1980   gimple_stmt_iterator gsi;
1981   gimple *g;
1982
1983   if (!region
1984       || (!region->irr_blocks && !region->exit_blocks))
1985     return region;
1986
1987   /* Check to see if this is the end of a region by seeing if it
1988      contains a call to __builtin_tm_commit{,_eh}.  Note that the
1989      outermost region for DECL_IS_TM_CLONE need not collect this.  */
1990   for (gsi = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
1991     {
1992       g = gsi_stmt (gsi);
1993       if (gimple_code (g) == GIMPLE_CALL)
1994         {
1995           tree fn = gimple_call_fndecl (g);
1996           if (fn && fndecl_built_in_p (fn, BUILT_IN_NORMAL))
1997             {
1998               if ((DECL_FUNCTION_CODE (fn) == BUILT_IN_TM_COMMIT
1999                    || DECL_FUNCTION_CODE (fn) == BUILT_IN_TM_COMMIT_EH)
2000                   && region->exit_blocks)
2001                 {
2002                   bitmap_set_bit (region->exit_blocks, bb->index);
2003                   region = region->outer;
2004                   break;
2005                 }
2006               if (DECL_FUNCTION_CODE (fn) == BUILT_IN_TM_IRREVOCABLE)
2007                 bitmap_set_bit (region->irr_blocks, bb->index);
2008             }
2009         }
2010     }
2011   return region;
2012 }
2013
2014 /* Collect all of the transaction regions within the current function
2015    and record them in ALL_TM_REGIONS.  The REGION parameter may specify
2016    an "outermost" region for use by tm clones.  */
2017
2018 static void
2019 tm_region_init (struct tm_region *region)
2020 {
2021   gimple *g;
2022   edge_iterator ei;
2023   edge e;
2024   basic_block bb;
2025   auto_vec<basic_block> queue;
2026   bitmap visited_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
2027   struct tm_region *old_region;
2028   auto_vec<tm_region *> bb_regions;
2029
2030   /* We could store this information in bb->aux, but we may get called
2031      through get_all_tm_blocks() from another pass that may be already
2032      using bb->aux.  */
2033   bb_regions.safe_grow_cleared (last_basic_block_for_fn (cfun));
2034
2035   all_tm_regions = region;
2036   bb = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
2037   queue.safe_push (bb);
2038   bitmap_set_bit (visited_blocks, bb->index);
2039   bb_regions[bb->index] = region;
2040
2041   do
2042     {
2043       bb = queue.pop ();
2044       region = bb_regions[bb->index];
2045       bb_regions[bb->index] = NULL;
2046
2047       /* Record exit and irrevocable blocks.  */
2048       region = tm_region_init_1 (region, bb);
2049
2050       /* Check for the last statement in the block beginning a new region.  */
2051       g = last_stmt (bb);
2052       old_region = region;
2053       if (g)
2054         if (gtransaction *trans_stmt = dyn_cast <gtransaction *> (g))
2055           region = tm_region_init_0 (region, bb, trans_stmt);
2056
2057       /* Process subsequent blocks.  */
2058       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2059         if (!bitmap_bit_p (visited_blocks, e->dest->index))
2060           {
2061             bitmap_set_bit (visited_blocks, e->dest->index);
2062             queue.safe_push (e->dest);
2063
2064             /* If the current block started a new region, make sure that only
2065                the entry block of the new region is associated with this region.
2066                Other successors are still part of the old region.  */
2067             if (old_region != region && e->dest != region->entry_block)
2068               bb_regions[e->dest->index] = old_region;
2069             else
2070               bb_regions[e->dest->index] = region;
2071           }
2072     }
2073   while (!queue.is_empty ());
2074   BITMAP_FREE (visited_blocks);
2075 }
2076
2077 /* The "gate" function for all transactional memory expansion and optimization
2078    passes.  We collect region information for each top-level transaction, and
2079    if we don't find any, we skip all of the TM passes.  Each region will have
2080    all of the exit blocks recorded, and the originating statement.  */
2081
2082 static bool
2083 gate_tm_init (void)
2084 {
2085   if (!flag_tm)
2086     return false;
2087
2088   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2089   bitmap_obstack_initialize (&tm_obstack);
2090
2091   /* If the function is a TM_CLONE, then the entire function is the region.  */
2092   if (decl_is_tm_clone (current_function_decl))
2093     {
2094       struct tm_region *region = (struct tm_region *)
2095         obstack_alloc (&tm_obstack.obstack, sizeof (struct tm_region));
2096       memset (region, 0, sizeof (*region));
2097       region->entry_block = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
2098       /* For a clone, the entire function is the region.  But even if
2099          we don't need to record any exit blocks, we may need to
2100          record irrevocable blocks.  */
2101       region->irr_blocks = BITMAP_ALLOC (&tm_obstack);
2102
2103       tm_region_init (region);
2104     }
2105   else
2106     {
2107       tm_region_init (NULL);
2108
2109       /* If we didn't find any regions, cleanup and skip the whole tree
2110          of tm-related optimizations.  */
2111       if (all_tm_regions == NULL)
2112         {
2113           bitmap_obstack_release (&tm_obstack);
2114           return false;
2115         }
2116     }
2117
2118   return true;
2119 }
2120
2121 namespace {
2122
2123 const pass_data pass_data_tm_init =
2124 {
2125   GIMPLE_PASS, /* type */
2126   "*tminit", /* name */
2127   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
2128   TV_TRANS_MEM, /* tv_id */
2129   ( PROP_ssa | PROP_cfg ), /* properties_required */
2130   0, /* properties_provided */
2131   0, /* properties_destroyed */
2132   0, /* todo_flags_start */
2133   0, /* todo_flags_finish */
2134 };
2135
2136 class pass_tm_init : public gimple_opt_pass
2137 {
2138 public:
2139   pass_tm_init (gcc::context *ctxt)
2140     : gimple_opt_pass (pass_data_tm_init, ctxt)
2141   {}
2142
2143   /* opt_pass methods: */
2144   virtual bool gate (function *) { return gate_tm_init (); }
2145
2146 }; // class pass_tm_init
2147
2148 } // anon namespace
2149
2150 gimple_opt_pass *
2151 make_pass_tm_init (gcc::context *ctxt)
2152 {
2153   return new pass_tm_init (ctxt);
2154 }
2155 \f
2156 /* Add FLAGS to the GIMPLE_TRANSACTION subcode for the transaction region
2157    represented by STATE.  */
2158
2159 static inline void
2160 transaction_subcode_ior (struct tm_region *region, unsigned flags)
2161 {
2162   if (region && region->transaction_stmt)
2163     {
2164       gtransaction *transaction_stmt = region->get_transaction_stmt ();
2165       flags |= gimple_transaction_subcode (transaction_stmt);
2166       gimple_transaction_set_subcode (transaction_stmt, flags);
2167     }
2168 }
2169
2170 /* Construct a memory load in a transactional context.  Return the
2171    gimple statement performing the load, or NULL if there is no
2172    TM_LOAD builtin of the appropriate size to do the load.
2173
2174    LOC is the location to use for the new statement(s).  */
2175
2176 static gcall *
2177 build_tm_load (location_t loc, tree lhs, tree rhs, gimple_stmt_iterator *gsi)
2178 {
2179   tree t, type = TREE_TYPE (rhs);
2180   gcall *gcall;
2181
2182   built_in_function code;
2183   if (type == float_type_node)
2184     code = BUILT_IN_TM_LOAD_FLOAT;
2185   else if (type == double_type_node)
2186     code = BUILT_IN_TM_LOAD_DOUBLE;
2187   else if (type == long_double_type_node)
2188     code = BUILT_IN_TM_LOAD_LDOUBLE;
2189   else
2190     {
2191       if (TYPE_SIZE (type) == NULL || !tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type)))
2192         return NULL;
2193       unsigned HOST_WIDE_INT type_size = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type));
2194
2195       if (TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
2196         {
2197           switch (type_size)
2198             {
2199             case 64:
2200               code = BUILT_IN_TM_LOAD_M64;
2201               break;
2202             case 128:
2203               code = BUILT_IN_TM_LOAD_M128;
2204               break;
2205             case 256:
2206               code = BUILT_IN_TM_LOAD_M256;
2207               break;
2208             default:
2209               goto unhandled_vec;
2210             }
2211           if (!builtin_decl_explicit_p (code))
2212             goto unhandled_vec;
2213         }
2214       else
2215         {
2216         unhandled_vec:
2217           switch (type_size)
2218             {
2219             case 8:
2220               code = BUILT_IN_TM_LOAD_1;
2221               break;
2222             case 16:
2223               code = BUILT_IN_TM_LOAD_2;
2224               break;
2225             case 32:
2226               code = BUILT_IN_TM_LOAD_4;
2227               break;
2228             case 64:
2229               code = BUILT_IN_TM_LOAD_8;
2230               break;
2231             default:
2232               return NULL;
2233             }
2234         }
2235     }
2236
2237   tree decl = builtin_decl_explicit (code);
2238   gcc_assert (decl);
2239
2240   t = gimplify_addr (gsi, rhs);
2241   gcall = gimple_build_call (decl, 1, t);
2242   gimple_set_location (gcall, loc);
2243
2244   t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl));
2245   if (useless_type_conversion_p (type, t))
2246     {
2247       gimple_call_set_lhs (gcall, lhs);
2248       gsi_insert_before (gsi, gcall, GSI_SAME_STMT);
2249     }
2250   else
2251     {
2252       gimple *g;
2253       tree temp;
2254
2255       temp = create_tmp_reg (t);
2256       gimple_call_set_lhs (gcall, temp);
2257       gsi_insert_before (gsi, gcall, GSI_SAME_STMT);
2258
2259       t = fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type, temp);
2260       g = gimple_build_assign (lhs, t);
2261       gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
2262     }
2263
2264   return gcall;
2265 }
2266
2267
2268 /* Similarly for storing TYPE in a transactional context.  */
2269
2270 static gcall *
2271 build_tm_store (location_t loc, tree lhs, tree rhs, gimple_stmt_iterator *gsi)
2272 {
2273   tree t, fn, type = TREE_TYPE (rhs), simple_type;
2274   gcall *gcall;
2275
2276   built_in_function code;
2277   if (type == float_type_node)
2278     code = BUILT_IN_TM_STORE_FLOAT;
2279   else if (type == double_type_node)
2280     code = BUILT_IN_TM_STORE_DOUBLE;
2281   else if (type == long_double_type_node)
2282     code = BUILT_IN_TM_STORE_LDOUBLE;
2283   else
2284     {
2285       if (TYPE_SIZE (type) == NULL || !tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type)))
2286         return NULL;
2287       unsigned HOST_WIDE_INT type_size = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type));
2288
2289       if (TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
2290         {
2291           switch (type_size)
2292             {
2293             case 64:
2294               code = BUILT_IN_TM_STORE_M64;
2295               break;
2296             case 128:
2297               code = BUILT_IN_TM_STORE_M128;
2298               break;
2299             case 256:
2300               code = BUILT_IN_TM_STORE_M256;
2301               break;
2302             default:
2303               goto unhandled_vec;
2304             }
2305           if (!builtin_decl_explicit_p (code))
2306             goto unhandled_vec;
2307         }
2308       else
2309         {
2310         unhandled_vec:
2311           switch (type_size)
2312             {
2313             case 8:
2314               code = BUILT_IN_TM_STORE_1;
2315               break;
2316             case 16:
2317               code = BUILT_IN_TM_STORE_2;
2318               break;
2319             case 32:
2320               code = BUILT_IN_TM_STORE_4;
2321               break;
2322             case 64:
2323               code = BUILT_IN_TM_STORE_8;
2324               break;
2325             default:
2326               return NULL;
2327             }
2328         }
2329     }
2330
2331   fn = builtin_decl_explicit (code);
2332   gcc_assert (fn);
2333
2334   simple_type = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn))));
2335
2336   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2337     {
2338       /* Handle the easy initialization to zero.  */
2339       if (!CONSTRUCTOR_ELTS (rhs))
2340         rhs = build_int_cst (simple_type, 0);
2341       else
2342         {
2343           /* ...otherwise punt to the caller and probably use
2344             BUILT_IN_TM_MEMMOVE, because we can't wrap a
2345             VIEW_CONVERT_EXPR around a CONSTRUCTOR (below) and produce
2346             valid gimple.  */
2347           return NULL;
2348         }
2349     }
2350   else if (!useless_type_conversion_p (simple_type, type))
2351     {
2352       gimple *g;
2353       tree temp;
2354
2355       temp = create_tmp_reg (simple_type);
2356       t = fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, simple_type, rhs);
2357       g = gimple_build_assign (temp, t);
2358       gimple_set_location (g, loc);
2359       gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
2360
2361       rhs = temp;
2362     }
2363
2364   t = gimplify_addr (gsi, lhs);
2365   gcall = gimple_build_call (fn, 2, t, rhs);
2366   gimple_set_location (gcall, loc);
2367   gsi_insert_before (gsi, gcall, GSI_SAME_STMT);
2368
2369   return gcall;
2370 }
2371
2372
2373 /* Expand an assignment statement into transactional builtins.  */
2374
2375 static void
2376 expand_assign_tm (struct tm_region *region, gimple_stmt_iterator *gsi)
2377 {
2378   gimple *stmt = gsi_stmt (*gsi);
2379   location_t loc = gimple_location (stmt);
2380   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2381   tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2382   bool store_p = requires_barrier (region->entry_block, lhs, NULL);
2383   bool load_p = requires_barrier (region->entry_block, rhs, NULL);
2384   gimple *gcall = NULL;
2385
2386   if (!load_p && !store_p)
2387     {
2388       /* Add thread private addresses to log if applicable.  */
2389       requires_barrier (region->entry_block, lhs, stmt);
2390       gsi_next (gsi);
2391       return;
2392     }
2393
2394   if (load_p)
2395     transaction_subcode_ior (region, GTMA_HAVE_LOAD);
2396   if (store_p)
2397     transaction_subcode_ior (region, GTMA_HAVE_STORE);
2398
2399   // Remove original load/store statement.
2400   gsi_remove (gsi, true);
2401
2402   // Attempt to use a simple load/store helper function.
2403   if (load_p && !store_p)
2404     gcall = build_tm_load (loc, lhs, rhs, gsi);
2405   else if (store_p && !load_p)
2406     gcall = build_tm_store (loc, lhs, rhs, gsi);
2407
2408   // If gcall has not been set, then we do not have a simple helper
2409   // function available for the type.  This may be true of larger
2410   // structures, vectors, and non-standard float types.
2411   if (!gcall)
2412     {
2413       tree lhs_addr, rhs_addr, ltmp = NULL, copy_fn;
2414
2415       // If this is a type that we couldn't handle above, but it's
2416       // in a register, we must spill it to memory for the copy.
2417       if (is_gimple_reg (lhs))
2418         {
2419           ltmp = create_tmp_var (TREE_TYPE (lhs));
2420           lhs_addr = build_fold_addr_expr (ltmp);
2421         }
2422       else
2423         lhs_addr = gimplify_addr (gsi, lhs);
2424       if (is_gimple_reg (rhs))
2425         {
2426           tree rtmp = create_tmp_var (TREE_TYPE (rhs));
2427           TREE_ADDRESSABLE (rtmp) = 1;
2428           rhs_addr = build_fold_addr_expr (rtmp);
2429           gcall = gimple_build_assign (rtmp, rhs);
2430           gsi_insert_before (gsi, gcall, GSI_SAME_STMT);
2431         }
2432       else
2433         rhs_addr = gimplify_addr (gsi, rhs);
2434
2435       // Choose the appropriate memory transfer function.
2436       if (load_p && store_p)
2437         {
2438           // ??? Figure out if there's any possible overlap between
2439           // the LHS and the RHS and if not, use MEMCPY.
2440           copy_fn = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMMOVE);
2441         }
2442       else if (load_p)
2443         {
2444           // Note that the store is non-transactional and cannot overlap.
2445           copy_fn = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMCPY_RTWN);
2446         }
2447       else
2448         {
2449           // Note that the load is non-transactional and cannot overlap.
2450           copy_fn = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMCPY_RNWT);
2451         }
2452
2453       gcall = gimple_build_call (copy_fn, 3, lhs_addr, rhs_addr,
2454                                  TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (lhs)));
2455       gimple_set_location (gcall, loc);
2456       gsi_insert_before (gsi, gcall, GSI_SAME_STMT);
2457
2458       if (ltmp)
2459         {
2460           gcall = gimple_build_assign (lhs, ltmp);
2461           gsi_insert_before (gsi, gcall, GSI_SAME_STMT);
2462         }
2463     }
2464
2465   // Now that we have the load/store in its instrumented form, add
2466   // thread private addresses to the log if applicable.
2467   if (!store_p)
2468     requires_barrier (region->entry_block, lhs, gcall);
2469 }
2470
2471
2472 /* Expand a call statement as appropriate for a transaction.  That is,
2473    either verify that the call does not affect the transaction, or
2474    redirect the call to a clone that handles transactions, or change
2475    the transaction state to IRREVOCABLE.  Return true if the call is
2476    one of the builtins that end a transaction.  */
2477
2478 static bool
2479 expand_call_tm (struct tm_region *region,
2480                 gimple_stmt_iterator *gsi)
2481 {
2482   gcall *stmt = as_a <gcall *> (gsi_stmt (*gsi));
2483   tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
2484   tree fn_decl;
2485   struct cgraph_node *node;
2486   bool retval = false;
2487
2488   fn_decl = gimple_call_fndecl (stmt);
2489
2490   if (fn_decl == builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMCPY)
2491       || fn_decl == builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMMOVE))
2492     transaction_subcode_ior (region, GTMA_HAVE_STORE | GTMA_HAVE_LOAD);
2493   if (fn_decl == builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_MEMSET))
2494     transaction_subcode_ior (region, GTMA_HAVE_STORE);
2495
2496   if (is_tm_pure_call (stmt))
2497     return false;
2498
2499   if (fn_decl)
2500     retval = is_tm_ending_fndecl (fn_decl);
2501   if (!retval)
2502     {
2503       /* Assume all non-const/pure calls write to memory, except
2504          transaction ending builtins.  */
2505       transaction_subcode_ior (region, GTMA_HAVE_STORE);
2506     }
2507
2508   /* For indirect calls, we already generated a call into the runtime.  */
2509   if (!fn_decl)
2510     {
2511       tree fn = gimple_call_fn (stmt);
2512
2513       /* We are guaranteed never to go irrevocable on a safe or pure
2514          call, and the pure call was handled above.  */
2515       if (is_tm_safe (fn))
2516         return false;
2517       else
2518         transaction_subcode_ior (region, GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE);
2519
2520       return false;
2521     }
2522
2523   node = cgraph_node::get (fn_decl);
2524   /* All calls should have cgraph here.  */
2525   if (!node)
2526     {
2527       /* We can have a nodeless call here if some pass after IPA-tm
2528          added uninstrumented calls.  For example, loop distribution
2529          can transform certain loop constructs into __builtin_mem*
2530          calls.  In this case, see if we have a suitable TM
2531          replacement and fill in the gaps.  */
2532       gcc_assert (DECL_BUILT_IN_CLASS (fn_decl) == BUILT_IN_NORMAL);
2533       enum built_in_function code = DECL_FUNCTION_CODE (fn_decl);
2534       gcc_assert (code == BUILT_IN_MEMCPY
2535                   || code == BUILT_IN_MEMMOVE
2536                   || code == BUILT_IN_MEMSET);
2537
2538       tree repl = find_tm_replacement_function (fn_decl);
2539       if (repl)
2540         {
2541           gimple_call_set_fndecl (stmt, repl);
2542           update_stmt (stmt);
2543           node = cgraph_node::create (repl);
2544           node->tm_may_enter_irr = false;
2545           return expand_call_tm (region, gsi);
2546         }
2547       gcc_unreachable ();
2548     }
2549   if (node->tm_may_enter_irr)
2550     transaction_subcode_ior (region, GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE);
2551
2552   if (is_tm_abort (fn_decl))
2553     {
2554       transaction_subcode_ior (region, GTMA_HAVE_ABORT);
2555       return true;
2556     }
2557
2558   /* Instrument the store if needed.
2559
2560      If the assignment happens inside the function call (return slot
2561      optimization), there is no instrumentation to be done, since
2562      the callee should have done the right thing.  */
2563   if (lhs && requires_barrier (region->entry_block, lhs, stmt)
2564       && !gimple_call_return_slot_opt_p (stmt))
2565     {
2566       tree tmp = create_tmp_reg (TREE_TYPE (lhs));
2567       location_t loc = gimple_location (stmt);
2568       edge fallthru_edge = NULL;
2569       gassign *assign_stmt;
2570
2571       /* Remember if the call was going to throw.  */
2572       if (stmt_can_throw_internal (cfun, stmt))
2573         {
2574           edge_iterator ei;
2575           edge e;
2576           basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2577
2578           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2579             if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
2580               {
2581                 fallthru_edge = e;
2582                 break;
2583               }
2584         }
2585
2586       gimple_call_set_lhs (stmt, tmp);
2587       update_stmt (stmt);
2588       assign_stmt = gimple_build_assign (lhs, tmp);
2589       gimple_set_location (assign_stmt, loc);
2590
2591       /* We cannot throw in the middle of a BB.  If the call was going
2592          to throw, place the instrumentation on the fallthru edge, so
2593          the call remains the last statement in the block.  */
2594       if (fallthru_edge)
2595         {
2596           gimple_seq fallthru_seq = gimple_seq_alloc_with_stmt (assign_stmt);
2597           gimple_stmt_iterator fallthru_gsi = gsi_start (fallthru_seq);
2598           expand_assign_tm (region, &fallthru_gsi);
2599           gsi_insert_seq_on_edge (fallthru_edge, fallthru_seq);
2600           pending_edge_inserts_p = true;
2601         }
2602       else
2603         {
2604           gsi_insert_after (gsi, assign_stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
2605           expand_assign_tm (region, gsi);
2606         }
2607
2608       transaction_subcode_ior (region, GTMA_HAVE_STORE);
2609     }
2610
2611   return retval;
2612 }
2613
2614
2615 /* Expand all statements in BB as appropriate for being inside
2616    a transaction.  */
2617
2618 static void
2619 expand_block_tm (struct tm_region *region, basic_block bb)
2620 {
2621   gimple_stmt_iterator gsi;
2622
2623   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); )
2624     {
2625       gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
2626       switch (gimple_code (stmt))
2627         {
2628         case GIMPLE_ASSIGN:
2629           /* Only memory reads/writes need to be instrumented.  */
2630           if (gimple_assign_single_p (stmt)
2631               && !gimple_clobber_p (stmt))
2632             {
2633               expand_assign_tm (region, &gsi);
2634               continue;
2635             }
2636           break;
2637
2638         case GIMPLE_CALL:
2639           if (expand_call_tm (region, &gsi))
2640             return;
2641           break;
2642
2643         case GIMPLE_ASM:
2644           gcc_unreachable ();
2645
2646         default:
2647           break;
2648         }
2649       if (!gsi_end_p (gsi))
2650         gsi_next (&gsi);
2651     }
2652 }
2653
2654 /* Return the list of basic-blocks in REGION.
2655
2656    STOP_AT_IRREVOCABLE_P is true if caller is uninterested in blocks
2657    following a TM_IRREVOCABLE call.
2658
2659    INCLUDE_UNINSTRUMENTED_P is TRUE if we should include the
2660    uninstrumented code path blocks in the list of basic blocks
2661    returned, false otherwise.  */
2662
2663 static vec<basic_block> 
2664 get_tm_region_blocks (basic_block entry_block,
2665                       bitmap exit_blocks,
2666                       bitmap irr_blocks,
2667                       bitmap all_region_blocks,
2668                       bool stop_at_irrevocable_p,
2669                       bool include_uninstrumented_p = true)
2670 {
2671   vec<basic_block> bbs = vNULL;
2672   unsigned i;
2673   edge e;
2674   edge_iterator ei;
2675   bitmap visited_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
2676
2677   i = 0;
2678   bbs.safe_push (entry_block);
2679   bitmap_set_bit (visited_blocks, entry_block->index);
2680
2681   do
2682     {
2683       basic_block bb = bbs[i++];
2684
2685       if (exit_blocks &&
2686           bitmap_bit_p (exit_blocks, bb->index))
2687         continue;
2688
2689       if (stop_at_irrevocable_p
2690           && irr_blocks
2691           && bitmap_bit_p (irr_blocks, bb->index))
2692         continue;
2693
2694       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2695         if ((include_uninstrumented_p
2696              || !(e->flags & EDGE_TM_UNINSTRUMENTED))
2697             && !bitmap_bit_p (visited_blocks, e->dest->index))
2698           {
2699             bitmap_set_bit (visited_blocks, e->dest->index);
2700             bbs.safe_push (e->dest);
2701           }
2702     }
2703   while (i < bbs.length ());
2704
2705   if (all_region_blocks)
2706     bitmap_ior_into (all_region_blocks, visited_blocks);
2707
2708   BITMAP_FREE (visited_blocks);
2709   return bbs;
2710 }
2711
2712 // Callback data for collect_bb2reg.
2713 struct bb2reg_stuff
2714 {
2715   vec<tm_region *> *bb2reg;
2716   bool include_uninstrumented_p;
2717 };
2718
2719 // Callback for expand_regions, collect innermost region data for each bb.
2720 static void *
2721 collect_bb2reg (struct tm_region *region, void *data)
2722 {
2723   struct bb2reg_stuff *stuff = (struct bb2reg_stuff *)data;
2724   vec<tm_region *> *bb2reg = stuff->bb2reg;
2725   vec<basic_block> queue;
2726   unsigned int i;
2727   basic_block bb;
2728
2729   queue = get_tm_region_blocks (region->entry_block,
2730                                 region->exit_blocks,
2731                                 region->irr_blocks,
2732                                 NULL,
2733                                 /*stop_at_irr_p=*/true,
2734                                 stuff->include_uninstrumented_p);
2735
2736   // We expect expand_region to perform a post-order traversal of the region
2737   // tree.  Therefore the last region seen for any bb is the innermost.
2738   FOR_EACH_VEC_ELT (queue, i, bb)
2739     (*bb2reg)[bb->index] = region;
2740
2741   queue.release ();
2742   return NULL;
2743 }
2744
2745 // Returns a vector, indexed by BB->INDEX, of the innermost tm_region to
2746 // which a basic block belongs.  Note that we only consider the instrumented
2747 // code paths for the region; the uninstrumented code paths are ignored if
2748 // INCLUDE_UNINSTRUMENTED_P is false.
2749 //
2750 // ??? This data is very similar to the bb_regions array that is collected
2751 // during tm_region_init.  Or, rather, this data is similar to what could
2752 // be used within tm_region_init.  The actual computation in tm_region_init
2753 // begins and ends with bb_regions entirely full of NULL pointers, due to
2754 // the way in which pointers are swapped in and out of the array.
2755 //
2756 // ??? Our callers expect that blocks are not shared between transactions.
2757 // When the optimizers get too smart, and blocks are shared, then during
2758 // the tm_mark phase we'll add log entries to only one of the two transactions,
2759 // and in the tm_edge phase we'll add edges to the CFG that create invalid
2760 // cycles.  The symptom being SSA defs that do not dominate their uses.
2761 // Note that the optimizers were locally correct with their transformation,
2762 // as we have no info within the program that suggests that the blocks cannot
2763 // be shared.
2764 //
2765 // ??? There is currently a hack inside tree-ssa-pre.c to work around the
2766 // only known instance of this block sharing.
2767
2768 static vec<tm_region *>
2769 get_bb_regions_instrumented (bool traverse_clones,
2770                              bool include_uninstrumented_p)
2771 {
2772   unsigned n = last_basic_block_for_fn (cfun);
2773   struct bb2reg_stuff stuff;
2774   vec<tm_region *> ret;
2775
2776   ret.create (n);
2777   ret.safe_grow_cleared (n);
2778   stuff.bb2reg = &ret;
2779   stuff.include_uninstrumented_p = include_uninstrumented_p;
2780   expand_regions (all_tm_regions, collect_bb2reg, &stuff, traverse_clones);
2781
2782   return ret;
2783 }
2784
2785 /* Set the IN_TRANSACTION for all gimple statements that appear in a
2786    transaction.  */
2787
2788 void
2789 compute_transaction_bits (void)
2790 {
2791   struct tm_region *region;
2792   vec<basic_block> queue;
2793   unsigned int i;
2794   basic_block bb;
2795
2796   /* ?? Perhaps we need to abstract gate_tm_init further, because we
2797      certainly don't need it to calculate CDI_DOMINATOR info.  */
2798   gate_tm_init ();
2799
2800   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2801     bb->flags &= ~BB_IN_TRANSACTION;
2802
2803   for (region = all_tm_regions; region; region = region->next)
2804     {
2805       queue = get_tm_region_blocks (region->entry_block,
2806                                     region->exit_blocks,
2807                                     region->irr_blocks,
2808                                     NULL,
2809                                     /*stop_at_irr_p=*/true);
2810       for (i = 0; queue.iterate (i, &bb); ++i)
2811         bb->flags |= BB_IN_TRANSACTION;
2812       queue.release ();
2813     }
2814
2815   if (all_tm_regions)
2816     bitmap_obstack_release (&tm_obstack);
2817 }
2818
2819 /* Replace the GIMPLE_TRANSACTION in this region with the corresponding
2820    call to BUILT_IN_TM_START.  */
2821
2822 static void *
2823 expand_transaction (struct tm_region *region, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2824 {
2825   tree tm_start = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_START);
2826   basic_block transaction_bb = gimple_bb (region->transaction_stmt);
2827   tree tm_state = region->tm_state;
2828   tree tm_state_type = TREE_TYPE (tm_state);
2829   edge abort_edge = NULL;
2830   edge inst_edge = NULL;
2831   edge uninst_edge = NULL;
2832   edge fallthru_edge = NULL;
2833
2834   // Identify the various successors of the transaction start.
2835   {
2836     edge_iterator i;
2837     edge e;
2838     FOR_EACH_EDGE (e, i, transaction_bb->succs)
2839       {
2840         if (e->flags & EDGE_TM_ABORT)
2841           abort_edge = e;
2842         else if (e->flags & EDGE_TM_UNINSTRUMENTED)
2843           uninst_edge = e;
2844         else
2845           inst_edge = e;
2846         if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
2847           fallthru_edge = e;
2848       }
2849   }
2850
2851   /* ??? There are plenty of bits here we're not computing.  */
2852   {
2853     int subcode = gimple_transaction_subcode (region->get_transaction_stmt ());
2854     int flags = 0;
2855     if (subcode & GTMA_DOES_GO_IRREVOCABLE)
2856       flags |= PR_DOESGOIRREVOCABLE;
2857     if ((subcode & GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE) == 0)
2858       flags |= PR_HASNOIRREVOCABLE;
2859     /* If the transaction does not have an abort in lexical scope and is not
2860        marked as an outer transaction, then it will never abort.  */
2861     if ((subcode & GTMA_HAVE_ABORT) == 0 && (subcode & GTMA_IS_OUTER) == 0)
2862       flags |= PR_HASNOABORT;
2863     if ((subcode & GTMA_HAVE_STORE) == 0)
2864       flags |= PR_READONLY;
2865     if (inst_edge && !(subcode & GTMA_HAS_NO_INSTRUMENTATION))
2866       flags |= PR_INSTRUMENTEDCODE;
2867     if (uninst_edge)
2868       flags |= PR_UNINSTRUMENTEDCODE;
2869     if (subcode & GTMA_IS_OUTER)
2870       region->original_transaction_was_outer = true;
2871     tree t = build_int_cst (tm_state_type, flags);
2872     gcall *call = gimple_build_call (tm_start, 1, t);
2873     gimple_call_set_lhs (call, tm_state);
2874     gimple_set_location (call, gimple_location (region->transaction_stmt));
2875
2876     // Replace the GIMPLE_TRANSACTION with the call to BUILT_IN_TM_START.
2877     gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (transaction_bb);
2878     gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == region->transaction_stmt);
2879     gsi_insert_before (&gsi, call, GSI_SAME_STMT);
2880     gsi_remove (&gsi, true);
2881     region->transaction_stmt = call;
2882   }
2883
2884   // Generate log saves.
2885   if (!tm_log_save_addresses.is_empty ())
2886     tm_log_emit_saves (region->entry_block, transaction_bb);
2887
2888   // In the beginning, we've no tests to perform on transaction restart.
2889   // Note that after this point, transaction_bb becomes the "most recent
2890   // block containing tests for the transaction".
2891   region->restart_block = region->entry_block;
2892
2893   // Generate log restores.
2894   if (!tm_log_save_addresses.is_empty ())
2895     {
2896       basic_block test_bb = create_empty_bb (transaction_bb);
2897       basic_block code_bb = create_empty_bb (test_bb);
2898       basic_block join_bb = create_empty_bb (code_bb);
2899       add_bb_to_loop (test_bb, transaction_bb->loop_father);
2900       add_bb_to_loop (code_bb, transaction_bb->loop_father);
2901       add_bb_to_loop (join_bb, transaction_bb->loop_father);
2902       if (region->restart_block == region->entry_block)
2903         region->restart_block = test_bb;
2904
2905       tree t1 = create_tmp_reg (tm_state_type);
2906       tree t2 = build_int_cst (tm_state_type, A_RESTORELIVEVARIABLES);
2907       gimple *stmt = gimple_build_assign (t1, BIT_AND_EXPR, tm_state, t2);
2908       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (test_bb);
2909       gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
2910
2911       t2 = build_int_cst (tm_state_type, 0);
2912       stmt = gimple_build_cond (NE_EXPR, t1, t2, NULL, NULL);
2913       gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
2914
2915       tm_log_emit_restores (region->entry_block, code_bb);
2916
2917       edge ei = make_edge (transaction_bb, test_bb, EDGE_FALLTHRU);
2918       edge et = make_edge (test_bb, code_bb, EDGE_TRUE_VALUE);
2919       edge ef = make_edge (test_bb, join_bb, EDGE_FALSE_VALUE);
2920       redirect_edge_pred (fallthru_edge, join_bb);
2921
2922       join_bb->count = test_bb->count = transaction_bb->count;
2923
2924       ei->probability = profile_probability::always ();
2925       et->probability = profile_probability::likely ();
2926       ef->probability = profile_probability::unlikely ();
2927
2928       code_bb->count = et->count ();
2929
2930       transaction_bb = join_bb;
2931     }
2932
2933   // If we have an ABORT edge, create a test to perform the abort.
2934   if (abort_edge)
2935     {
2936       basic_block test_bb = create_empty_bb (transaction_bb);
2937       add_bb_to_loop (test_bb, transaction_bb->loop_father);
2938       if (region->restart_block == region->entry_block)
2939         region->restart_block = test_bb;
2940
2941       tree t1 = create_tmp_reg (tm_state_type);
2942       tree t2 = build_int_cst (tm_state_type, A_ABORTTRANSACTION);
2943       gimple *stmt = gimple_build_assign (t1, BIT_AND_EXPR, tm_state, t2);
2944       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (test_bb);
2945       gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
2946
2947       t2 = build_int_cst (tm_state_type, 0);
2948       stmt = gimple_build_cond (NE_EXPR, t1, t2, NULL, NULL);
2949       gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
2950
2951       edge ei = make_edge (transaction_bb, test_bb, EDGE_FALLTHRU);
2952       test_bb->count = transaction_bb->count;
2953       ei->probability = profile_probability::always ();
2954
2955       // Not abort edge.  If both are live, chose one at random as we'll
2956       // we'll be fixing that up below.
2957       redirect_edge_pred (fallthru_edge, test_bb);
2958       fallthru_edge->flags = EDGE_FALSE_VALUE;
2959       fallthru_edge->probability = profile_probability::very_likely ();
2960
2961       // Abort/over edge.
2962       redirect_edge_pred (abort_edge, test_bb);
2963       abort_edge->flags = EDGE_TRUE_VALUE;
2964       abort_edge->probability = profile_probability::unlikely ();
2965
2966       transaction_bb = test_bb;
2967     }
2968
2969   // If we have both instrumented and uninstrumented code paths, select one.
2970   if (inst_edge && uninst_edge)
2971     {
2972       basic_block test_bb = create_empty_bb (transaction_bb);
2973       add_bb_to_loop (test_bb, transaction_bb->loop_father);
2974       if (region->restart_block == region->entry_block)
2975         region->restart_block = test_bb;
2976
2977       tree t1 = create_tmp_reg (tm_state_type);
2978       tree t2 = build_int_cst (tm_state_type, A_RUNUNINSTRUMENTEDCODE);
2979
2980       gimple *stmt = gimple_build_assign (t1, BIT_AND_EXPR, tm_state, t2);
2981       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (test_bb);
2982       gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
2983
2984       t2 = build_int_cst (tm_state_type, 0);
2985       stmt = gimple_build_cond (NE_EXPR, t1, t2, NULL, NULL);
2986       gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
2987
2988       // Create the edge into test_bb first, as we want to copy values
2989       // out of the fallthru edge.
2990       edge e = make_edge (transaction_bb, test_bb, fallthru_edge->flags);
2991       e->probability = fallthru_edge->probability;
2992       test_bb->count = fallthru_edge->count ();
2993
2994       // Now update the edges to the inst/uninist implementations.
2995       // For now assume that the paths are equally likely.  When using HTM,
2996       // we'll try the uninst path first and fallback to inst path if htm
2997       // buffers are exceeded.  Without HTM we start with the inst path and
2998       // use the uninst path when falling back to serial mode.
2999       redirect_edge_pred (inst_edge, test_bb);
3000       inst_edge->flags = EDGE_FALSE_VALUE;
3001       inst_edge->probability = profile_probability::even ();
3002
3003       redirect_edge_pred (uninst_edge, test_bb);
3004       uninst_edge->flags = EDGE_TRUE_VALUE;
3005       uninst_edge->probability = profile_probability::even ();
3006     }
3007
3008   // If we have no previous special cases, and we have PHIs at the beginning
3009   // of the atomic region, this means we have a loop at the beginning of the
3010   // atomic region that shares the first block.  This can cause problems with
3011   // the transaction restart abnormal edges to be added in the tm_edges pass.
3012   // Solve this by adding a new empty block to receive the abnormal edges.
3013   if (region->restart_block == region->entry_block
3014       && phi_nodes (region->entry_block))
3015     {
3016       basic_block empty_bb = create_empty_bb (transaction_bb);
3017       region->restart_block = empty_bb;
3018       add_bb_to_loop (empty_bb, transaction_bb->loop_father);
3019
3020       redirect_edge_pred (fallthru_edge, empty_bb);
3021       make_edge (transaction_bb, empty_bb, EDGE_FALLTHRU);
3022     }
3023
3024   return NULL;
3025 }
3026
3027 /* Generate the temporary to be used for the return value of
3028    BUILT_IN_TM_START.  */
3029
3030 static void *
3031 generate_tm_state (struct tm_region *region, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3032 {
3033   tree tm_start = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_START);
3034   region->tm_state =
3035     create_tmp_reg (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tm_start)), "tm_state");
3036
3037   // Reset the subcode, post optimizations.  We'll fill this in
3038   // again as we process blocks.
3039   if (region->exit_blocks)
3040     {
3041       gtransaction *transaction_stmt = region->get_transaction_stmt ();
3042       unsigned int subcode = gimple_transaction_subcode (transaction_stmt);
3043
3044       if (subcode & GTMA_DOES_GO_IRREVOCABLE)
3045         subcode &= (GTMA_DECLARATION_MASK | GTMA_DOES_GO_IRREVOCABLE
3046                     | GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE
3047                     | GTMA_HAS_NO_INSTRUMENTATION);
3048       else
3049         subcode &= GTMA_DECLARATION_MASK;
3050       gimple_transaction_set_subcode (transaction_stmt, subcode);
3051     }
3052
3053   return NULL;
3054 }
3055
3056 // Propagate flags from inner transactions outwards.
3057 static void
3058 propagate_tm_flags_out (struct tm_region *region)
3059 {
3060   if (region == NULL)
3061     return;
3062   propagate_tm_flags_out (region->inner);
3063
3064   if (region->outer && region->outer->transaction_stmt)
3065     {
3066       unsigned s
3067         = gimple_transaction_subcode (region->get_transaction_stmt ());
3068       s &= (GTMA_HAVE_ABORT | GTMA_HAVE_LOAD | GTMA_HAVE_STORE
3069             | GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE);
3070       s |= gimple_transaction_subcode (region->outer->get_transaction_stmt ());
3071       gimple_transaction_set_subcode (region->outer->get_transaction_stmt (),
3072                                       s);
3073     }
3074
3075   propagate_tm_flags_out (region->next);
3076 }
3077
3078 /* Entry point to the MARK phase of TM expansion.  Here we replace
3079    transactional memory statements with calls to builtins, and function
3080    calls with their transactional clones (if available).  But we don't
3081    yet lower GIMPLE_TRANSACTION or add the transaction restart back-edges.  */
3082
3083 static unsigned int
3084 execute_tm_mark (void)
3085 {
3086   pending_edge_inserts_p = false;
3087
3088   expand_regions (all_tm_regions, generate_tm_state, NULL,
3089                   /*traverse_clones=*/true);
3090
3091   tm_log_init ();
3092
3093   vec<tm_region *> bb_regions
3094     = get_bb_regions_instrumented (/*traverse_clones=*/true,
3095                                    /*include_uninstrumented_p=*/false);
3096   struct tm_region *r;
3097   unsigned i;
3098
3099   // Expand memory operations into calls into the runtime.
3100   // This collects log entries as well.
3101   FOR_EACH_VEC_ELT (bb_regions, i, r)
3102     {
3103       if (r != NULL)
3104         {
3105           if (r->transaction_stmt)
3106             {
3107               unsigned sub
3108                 = gimple_transaction_subcode (r->get_transaction_stmt ());
3109
3110               /* If we're sure to go irrevocable, there won't be
3111                  anything to expand, since the run-time will go
3112                  irrevocable right away.  */
3113               if (sub & GTMA_DOES_GO_IRREVOCABLE
3114                   && sub & GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE)
3115                 continue;
3116             }
3117           expand_block_tm (r, BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i));
3118         }
3119     }
3120
3121   bb_regions.release ();
3122
3123   // Propagate flags from inner transactions outwards.
3124   propagate_tm_flags_out (all_tm_regions);
3125
3126   // Expand GIMPLE_TRANSACTIONs into calls into the runtime.
3127   expand_regions (all_tm_regions, expand_transaction, NULL,
3128                   /*traverse_clones=*/false);
3129
3130   tm_log_emit ();
3131   tm_log_delete ();
3132
3133   if (pending_edge_inserts_p)
3134     gsi_commit_edge_inserts ();
3135   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3136   return 0;
3137 }
3138
3139 namespace {
3140
3141 const pass_data pass_data_tm_mark =
3142 {
3143   GIMPLE_PASS, /* type */
3144   "tmmark", /* name */
3145   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3146   TV_TRANS_MEM, /* tv_id */
3147   ( PROP_ssa | PROP_cfg ), /* properties_required */
3148   0, /* properties_provided */
3149   0, /* properties_destroyed */
3150   0, /* todo_flags_start */
3151   TODO_update_ssa, /* todo_flags_finish */
3152 };
3153
3154 class pass_tm_mark : public gimple_opt_pass
3155 {
3156 public:
3157   pass_tm_mark (gcc::context *ctxt)
3158     : gimple_opt_pass (pass_data_tm_mark, ctxt)
3159   {}
3160
3161   /* opt_pass methods: */
3162   virtual unsigned int execute (function *) { return execute_tm_mark (); }
3163
3164 }; // class pass_tm_mark
3165
3166 } // anon namespace
3167
3168 gimple_opt_pass *
3169 make_pass_tm_mark (gcc::context *ctxt)
3170 {
3171   return new pass_tm_mark (ctxt);
3172 }
3173 \f
3174
3175 /* Create an abnormal edge from STMT at iter, splitting the block
3176    as necessary.  Adjust *PNEXT as needed for the split block.  */
3177
3178 static inline void
3179 split_bb_make_tm_edge (gimple *stmt, basic_block dest_bb,
3180                        gimple_stmt_iterator iter, gimple_stmt_iterator *pnext)
3181 {
3182   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
3183   if (!gsi_one_before_end_p (iter))
3184     {
3185       edge e = split_block (bb, stmt);
3186       *pnext = gsi_start_bb (e->dest);
3187     }
3188   edge e = make_edge (bb, dest_bb, EDGE_ABNORMAL);
3189   if (e)
3190     e->probability = profile_probability::guessed_never ();
3191
3192   // Record the need for the edge for the benefit of the rtl passes.
3193   if (cfun->gimple_df->tm_restart == NULL)
3194     cfun->gimple_df->tm_restart
3195       = hash_table<tm_restart_hasher>::create_ggc (31);
3196
3197   struct tm_restart_node dummy;
3198   dummy.stmt = stmt;
3199   dummy.label_or_list = gimple_block_label (dest_bb);
3200
3201   tm_restart_node **slot = cfun->gimple_df->tm_restart->find_slot (&dummy,
3202                                                                    INSERT);
3203   struct tm_restart_node *n = *slot;
3204   if (n == NULL)
3205     {
3206       n = ggc_alloc<tm_restart_node> ();
3207       *n = dummy;
3208     }
3209   else
3210     {
3211       tree old = n->label_or_list;
3212       if (TREE_CODE (old) == LABEL_DECL)
3213         old = tree_cons (NULL, old, NULL);
3214       n->label_or_list = tree_cons (NULL, dummy.label_or_list, old);
3215     }
3216 }
3217
3218 /* Split block BB as necessary for every builtin function we added, and
3219    wire up the abnormal back edges implied by the transaction restart.  */
3220
3221 static void
3222 expand_block_edges (struct tm_region *const region, basic_block bb)
3223 {
3224   gimple_stmt_iterator gsi, next_gsi;
3225
3226   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi = next_gsi)
3227     {
3228       gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
3229       gcall *call_stmt;
3230
3231       next_gsi = gsi;
3232       gsi_next (&next_gsi);
3233
3234       // ??? Shouldn't we split for any non-pure, non-irrevocable function?
3235       call_stmt = dyn_cast <gcall *> (stmt);
3236       if ((!call_stmt)
3237           || (gimple_call_flags (call_stmt) & ECF_TM_BUILTIN) == 0)
3238         continue;
3239
3240       if (gimple_call_builtin_p (call_stmt, BUILT_IN_TM_ABORT))
3241         {
3242           // If we have a ``_transaction_cancel [[outer]]'', there is only
3243           // one abnormal edge: to the transaction marked OUTER.
3244           // All compiler-generated instances of BUILT_IN_TM_ABORT have a
3245           // constant argument, which we can examine here.  Users invoking
3246           // TM_ABORT directly get what they deserve.
3247           tree arg = gimple_call_arg (call_stmt, 0);
3248           if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST
3249               && (TREE_INT_CST_LOW (arg) & AR_OUTERABORT) != 0
3250               && !decl_is_tm_clone (current_function_decl))
3251             {
3252               // Find the GTMA_IS_OUTER transaction.
3253               for (struct tm_region *o = region; o; o = o->outer)
3254                 if (o->original_transaction_was_outer)
3255                   {
3256                     split_bb_make_tm_edge (call_stmt, o->restart_block,
3257                                            gsi, &next_gsi);
3258                     break;
3259                   }
3260
3261               // Otherwise, the front-end should have semantically checked
3262               // outer aborts, but in either case the target region is not
3263               // within this function.
3264               continue;
3265             }
3266
3267           // Non-outer, TM aborts have an abnormal edge to the inner-most
3268           // transaction, the one being aborted;
3269           split_bb_make_tm_edge (call_stmt, region->restart_block, gsi,
3270                                  &next_gsi);
3271         }
3272
3273       // All TM builtins have an abnormal edge to the outer-most transaction.
3274       // We never restart inner transactions.  For tm clones, we know a-priori
3275       // that the outer-most transaction is outside the function.
3276       if (decl_is_tm_clone (current_function_decl))
3277         continue;
3278
3279       if (cfun->gimple_df->tm_restart == NULL)
3280         cfun->gimple_df->tm_restart
3281           = hash_table<tm_restart_hasher>::create_ggc (31);
3282
3283       // All TM builtins have an abnormal edge to the outer-most transaction.
3284       // We never restart inner transactions.
3285       for (struct tm_region *o = region; o; o = o->outer)
3286         if (!o->outer)
3287           {
3288             split_bb_make_tm_edge (call_stmt, o->restart_block, gsi, &next_gsi);
3289             break;
3290           }
3291
3292       // Delete any tail-call annotation that may have been added.
3293       // The tail-call pass may have mis-identified the commit as being
3294       // a candidate because we had not yet added this restart edge.
3295       gimple_call_set_tail (call_stmt, false);
3296     }
3297 }
3298
3299 /* Entry point to the final expansion of transactional nodes. */
3300
3301 namespace {
3302
3303 const pass_data pass_data_tm_edges =
3304 {
3305   GIMPLE_PASS, /* type */
3306   "tmedge", /* name */
3307   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3308   TV_TRANS_MEM, /* tv_id */
3309   ( PROP_ssa | PROP_cfg ), /* properties_required */
3310   0, /* properties_provided */
3311   0, /* properties_destroyed */
3312   0, /* todo_flags_start */
3313   TODO_update_ssa, /* todo_flags_finish */
3314 };
3315
3316 class pass_tm_edges : public gimple_opt_pass
3317 {
3318 public:
3319   pass_tm_edges (gcc::context *ctxt)
3320     : gimple_opt_pass (pass_data_tm_edges, ctxt)
3321   {}
3322
3323   /* opt_pass methods: */
3324   virtual unsigned int execute (function *);
3325
3326 }; // class pass_tm_edges
3327
3328 unsigned int
3329 pass_tm_edges::execute (function *fun)
3330 {
3331   vec<tm_region *> bb_regions
3332     = get_bb_regions_instrumented (/*traverse_clones=*/false,
3333                                    /*include_uninstrumented_p=*/true);
3334   struct tm_region *r;
3335   unsigned i;
3336
3337   FOR_EACH_VEC_ELT (bb_regions, i, r)
3338     if (r != NULL)
3339       expand_block_edges (r, BASIC_BLOCK_FOR_FN (fun, i));
3340
3341   bb_regions.release ();
3342
3343   /* We've got to release the dominance info now, to indicate that it
3344      must be rebuilt completely.  Otherwise we'll crash trying to update
3345      the SSA web in the TODO section following this pass.  */
3346   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3347   /* We'ge also wrecked loops badly with inserting of abnormal edges.  */
3348   loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
3349   bitmap_obstack_release (&tm_obstack);
3350   all_tm_regions = NULL;
3351
3352   return 0;
3353 }
3354
3355 } // anon namespace
3356
3357 gimple_opt_pass *
3358 make_pass_tm_edges (gcc::context *ctxt)
3359 {
3360   return new pass_tm_edges (ctxt);
3361 }
3362 \f
3363 /* Helper function for expand_regions.  Expand REGION and recurse to
3364    the inner region.  Call CALLBACK on each region.  CALLBACK returns
3365    NULL to continue the traversal, otherwise a non-null value which
3366    this function will return as well.  TRAVERSE_CLONES is true if we
3367    should traverse transactional clones.  */
3368
3369 static void *
3370 expand_regions_1 (struct tm_region *region,
3371                   void *(*callback)(struct tm_region *, void *),
3372                   void *data,
3373                   bool traverse_clones)
3374 {
3375   void *retval = NULL;
3376   if (region->exit_blocks
3377       || (traverse_clones && decl_is_tm_clone (current_function_decl)))
3378     {
3379       retval = callback (region, data);
3380       if (retval)
3381         return retval;
3382     }
3383   if (region->inner)
3384     {
3385       retval = expand_regions (region->inner, callback, data, traverse_clones);
3386       if (retval)
3387         return retval;
3388     }
3389   return retval;
3390 }
3391
3392 /* Traverse the regions enclosed and including REGION.  Execute
3393    CALLBACK for each region, passing DATA.  CALLBACK returns NULL to
3394    continue the traversal, otherwise a non-null value which this
3395    function will return as well.  TRAVERSE_CLONES is true if we should
3396    traverse transactional clones.  */
3397
3398 static void *
3399 expand_regions (struct tm_region *region,
3400                 void *(*callback)(struct tm_region *, void *),
3401                 void *data,
3402                 bool traverse_clones)
3403 {
3404   void *retval = NULL;
3405   while (region)
3406     {
3407       retval = expand_regions_1 (region, callback, data, traverse_clones);
3408       if (retval)
3409         return retval;
3410       region = region->next;
3411     }
3412   return retval;
3413 }
3414
3415 \f
3416 /* A unique TM memory operation.  */
3417 struct tm_memop
3418 {
3419   /* Unique ID that all memory operations to the same location have.  */
3420   unsigned int value_id;
3421   /* Address of load/store.  */
3422   tree addr;
3423 };
3424
3425 /* TM memory operation hashtable helpers.  */
3426
3427 struct tm_memop_hasher : free_ptr_hash <tm_memop>
3428 {
3429   static inline hashval_t hash (const tm_memop *);
3430   static inline bool equal (const tm_memop *, const tm_memop *);
3431 };
3432
3433 /* Htab support.  Return a hash value for a `tm_memop'.  */
3434 inline hashval_t
3435 tm_memop_hasher::hash (const tm_memop *mem)
3436 {
3437   tree addr = mem->addr;
3438   /* We drill down to the SSA_NAME/DECL for the hash, but equality is
3439      actually done with operand_equal_p (see tm_memop_eq).  */
3440   if (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR)
3441     addr = TREE_OPERAND (addr, 0);
3442   return iterative_hash_expr (addr, 0);
3443 }
3444
3445 /* Htab support.  Return true if two tm_memop's are the same.  */
3446 inline bool
3447 tm_memop_hasher::equal (const tm_memop *mem1, const tm_memop *mem2)
3448 {
3449   return operand_equal_p (mem1->addr, mem2->addr, 0);
3450 }
3451
3452 /* Sets for solving data flow equations in the memory optimization pass.  */
3453 struct tm_memopt_bitmaps
3454 {
3455   /* Stores available to this BB upon entry.  Basically, stores that
3456      dominate this BB.  */
3457   bitmap store_avail_in;
3458   /* Stores available at the end of this BB.  */
3459   bitmap store_avail_out;
3460   bitmap store_antic_in;
3461   bitmap store_antic_out;
3462   /* Reads available to this BB upon entry.  Basically, reads that
3463      dominate this BB.  */
3464   bitmap read_avail_in;
3465   /* Reads available at the end of this BB.  */
3466   bitmap read_avail_out;
3467   /* Reads performed in this BB.  */
3468   bitmap read_local;
3469   /* Writes performed in this BB.  */
3470   bitmap store_local;
3471
3472   /* Temporary storage for pass.  */
3473   /* Is the current BB in the worklist?  */
3474   bool avail_in_worklist_p;
3475   /* Have we visited this BB?  */
3476   bool visited_p;
3477 };
3478
3479 static bitmap_obstack tm_memopt_obstack;
3480
3481 /* Unique counter for TM loads and stores. Loads and stores of the
3482    same address get the same ID.  */
3483 static unsigned int tm_memopt_value_id;
3484 static hash_table<tm_memop_hasher> *tm_memopt_value_numbers;
3485
3486 #define STORE_AVAIL_IN(BB) \
3487   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->store_avail_in
3488 #define STORE_AVAIL_OUT(BB) \
3489   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->store_avail_out
3490 #define STORE_ANTIC_IN(BB) \
3491   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->store_antic_in
3492 #define STORE_ANTIC_OUT(BB) \
3493   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->store_antic_out
3494 #define READ_AVAIL_IN(BB) \
3495   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->read_avail_in
3496 #define READ_AVAIL_OUT(BB) \
3497   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->read_avail_out
3498 #define READ_LOCAL(BB) \
3499   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->read_local
3500 #define STORE_LOCAL(BB) \
3501   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->store_local
3502 #define AVAIL_IN_WORKLIST_P(BB) \
3503   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->avail_in_worklist_p
3504 #define BB_VISITED_P(BB) \
3505   ((struct tm_memopt_bitmaps *) ((BB)->aux))->visited_p
3506
3507 /* Given a TM load/store in STMT, return the value number for the address
3508    it accesses.  */
3509
3510 static unsigned int
3511 tm_memopt_value_number (gimple *stmt, enum insert_option op)
3512 {
3513   struct tm_memop tmpmem, *mem;
3514   tm_memop **slot;
3515
3516   gcc_assert (is_tm_load (stmt) || is_tm_store (stmt));
3517   tmpmem.addr = gimple_call_arg (stmt, 0);
3518   slot = tm_memopt_value_numbers->find_slot (&tmpmem, op);
3519   if (*slot)
3520     mem = *slot;
3521   else if (op == INSERT)
3522     {
3523       mem = XNEW (struct tm_memop);
3524       *slot = mem;
3525       mem->value_id = tm_memopt_value_id++;
3526       mem->addr = tmpmem.addr;
3527     }
3528   else
3529     gcc_unreachable ();
3530   return mem->value_id;
3531 }
3532
3533 /* Accumulate TM memory operations in BB into STORE_LOCAL and READ_LOCAL.  */
3534
3535 static void
3536 tm_memopt_accumulate_memops (basic_block bb)
3537 {
3538   gimple_stmt_iterator gsi;
3539
3540   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3541     {
3542       gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
3543       bitmap bits;
3544       unsigned int loc;
3545
3546       if (is_tm_store (stmt))
3547         bits = STORE_LOCAL (bb);
3548       else if (is_tm_load (stmt))
3549         bits = READ_LOCAL (bb);
3550       else
3551         continue;
3552
3553       loc = tm_memopt_value_number (stmt, INSERT);
3554       bitmap_set_bit (bits, loc);
3555       if (dump_file)
3556         {
3557           fprintf (dump_file, "TM memopt (%s): value num=%d, BB=%d, addr=",
3558                    is_tm_load (stmt) ? "LOAD" : "STORE", loc,
3559                    gimple_bb (stmt)->index);
3560           print_generic_expr (dump_file, gimple_call_arg (stmt, 0));
3561           fprintf (dump_file, "\n");
3562         }
3563     }
3564 }
3565
3566 /* Prettily dump one of the memopt sets.  BITS is the bitmap to dump.  */
3567
3568 static void
3569 dump_tm_memopt_set (const char *set_name, bitmap bits)
3570 {
3571   unsigned i;
3572   bitmap_iterator bi;
3573   const char *comma = "";
3574
3575   fprintf (dump_file, "TM memopt: %s: [", set_name);
3576   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (bits, 0, i, bi)
3577     {
3578       hash_table<tm_memop_hasher>::iterator hi;
3579       struct tm_memop *mem = NULL;
3580
3581       /* Yeah, yeah, yeah.  Whatever.  This is just for debugging.  */
3582       FOR_EACH_HASH_TABLE_ELEMENT (*tm_memopt_value_numbers, mem, tm_memop_t, hi)
3583         if (mem->value_id == i)
3584           break;
3585       gcc_assert (mem->value_id == i);
3586       fprintf (dump_file, "%s", comma);
3587       comma = ", ";
3588       print_generic_expr (dump_file, mem->addr);
3589     }
3590   fprintf (dump_file, "]\n");
3591 }
3592
3593 /* Prettily dump all of the memopt sets in BLOCKS.  */
3594
3595 static void
3596 dump_tm_memopt_sets (vec<basic_block> blocks)
3597 {
3598   size_t i;
3599   basic_block bb;
3600
3601   for (i = 0; blocks.iterate (i, &bb); ++i)
3602     {
3603       fprintf (dump_file, "------------BB %d---------\n", bb->index);
3604       dump_tm_memopt_set ("STORE_LOCAL", STORE_LOCAL (bb));
3605       dump_tm_memopt_set ("READ_LOCAL", READ_LOCAL (bb));
3606       dump_tm_memopt_set ("STORE_AVAIL_IN", STORE_AVAIL_IN (bb));
3607       dump_tm_memopt_set ("STORE_AVAIL_OUT", STORE_AVAIL_OUT (bb));
3608       dump_tm_memopt_set ("READ_AVAIL_IN", READ_AVAIL_IN (bb));
3609       dump_tm_memopt_set ("READ_AVAIL_OUT", READ_AVAIL_OUT (bb));
3610     }
3611 }
3612
3613 /* Compute {STORE,READ}_AVAIL_IN for the basic block BB.  */
3614
3615 static void
3616 tm_memopt_compute_avin (basic_block bb)
3617 {
3618   edge e;
3619   unsigned ix;
3620
3621   /* Seed with the AVOUT of any predecessor.  */
3622   for (ix = 0; ix < EDGE_COUNT (bb->preds); ix++)
3623     {
3624       e = EDGE_PRED (bb, ix);
3625       /* Make sure we have already visited this BB, and is thus
3626          initialized.
3627
3628           If e->src->aux is NULL, this predecessor is actually on an
3629           enclosing transaction.  We only care about the current
3630           transaction, so ignore it.  */
3631       if (e->src->aux && BB_VISITED_P (e->src))
3632         {
3633           bitmap_copy (STORE_AVAIL_IN (bb), STORE_AVAIL_OUT (e->src));
3634           bitmap_copy (READ_AVAIL_IN (bb), READ_AVAIL_OUT (e->src));
3635           break;
3636         }
3637     }
3638
3639   for (; ix < EDGE_COUNT (bb->preds); ix++)
3640     {
3641       e = EDGE_PRED (bb, ix);
3642       if (e->src->aux && BB_VISITED_P (e->src))
3643         {
3644           bitmap_and_into (STORE_AVAIL_IN (bb), STORE_AVAIL_OUT (e->src));
3645           bitmap_and_into (READ_AVAIL_IN (bb), READ_AVAIL_OUT (e->src));
3646         }
3647     }
3648
3649   BB_VISITED_P (bb) = true;
3650 }
3651
3652 /* Compute the STORE_ANTIC_IN for the basic block BB.  */
3653
3654 static void
3655 tm_memopt_compute_antin (basic_block bb)
3656 {
3657   edge e;
3658   unsigned ix;
3659
3660   /* Seed with the ANTIC_OUT of any successor.  */
3661   for (ix = 0; ix < EDGE_COUNT (bb->succs); ix++)
3662     {
3663       e = EDGE_SUCC (bb, ix);
3664       /* Make sure we have already visited this BB, and is thus
3665          initialized.  */
3666       if (BB_VISITED_P (e->dest))
3667         {
3668           bitmap_copy (STORE_ANTIC_IN (bb), STORE_ANTIC_OUT (e->dest));
3669           break;
3670         }
3671     }
3672
3673   for (; ix < EDGE_COUNT (bb->succs); ix++)
3674     {
3675       e = EDGE_SUCC (bb, ix);
3676       if (BB_VISITED_P  (e->dest))
3677         bitmap_and_into (STORE_ANTIC_IN (bb), STORE_ANTIC_OUT (e->dest));
3678     }
3679
3680   BB_VISITED_P (bb) = true;
3681 }
3682
3683 /* Compute the AVAIL sets for every basic block in BLOCKS.
3684
3685    We compute {STORE,READ}_AVAIL_{OUT,IN} as follows:
3686
3687      AVAIL_OUT[bb] = union (AVAIL_IN[bb], LOCAL[bb])
3688      AVAIL_IN[bb]  = intersect (AVAIL_OUT[predecessors])
3689
3690    This is basically what we do in lcm's compute_available(), but here
3691    we calculate two sets of sets (one for STOREs and one for READs),
3692    and we work on a region instead of the entire CFG.
3693
3694    REGION is the TM region.
3695    BLOCKS are the basic blocks in the region.  */
3696
3697 static void
3698 tm_memopt_compute_available (struct tm_region *region,
3699                              vec<basic_block> blocks)
3700 {
3701   edge e;
3702   basic_block *worklist, *qin, *qout, *qend, bb;
3703   unsigned int qlen, i;
3704   edge_iterator ei;
3705   bool changed;
3706
3707   /* Allocate a worklist array/queue.  Entries are only added to the
3708      list if they were not already on the list.  So the size is
3709      bounded by the number of basic blocks in the region.  */
3710   gcc_assert (!blocks.is_empty ());
3711   qlen = blocks.length () - 1;
3712   qin = qout = worklist = XNEWVEC (basic_block, qlen);
3713
3714   /* Put every block in the region on the worklist.  */
3715   for (i = 0; blocks.iterate (i, &bb); ++i)
3716     {
3717       /* Seed AVAIL_OUT with the LOCAL set.  */
3718       bitmap_ior_into (STORE_AVAIL_OUT (bb), STORE_LOCAL (bb));
3719       bitmap_ior_into (READ_AVAIL_OUT (bb), READ_LOCAL (bb));
3720
3721       AVAIL_IN_WORKLIST_P (bb) = true;
3722       /* No need to insert the entry block, since it has an AVIN of
3723          null, and an AVOUT that has already been seeded in.  */
3724       if (bb != region->entry_block)
3725         *qin++ = bb;
3726     }
3727
3728   /* The entry block has been initialized with the local sets.  */
3729   BB_VISITED_P (region->entry_block) = true;
3730
3731   qin = worklist;
3732   qend = &worklist[qlen];
3733
3734   /* Iterate until the worklist is empty.  */
3735   while (qlen)
3736     {
3737       /* Take the first entry off the worklist.  */
3738       bb = *qout++;
3739       qlen--;
3740
3741       if (qout >= qend)
3742         qout = worklist;
3743
3744       /* This block can be added to the worklist again if necessary.  */
3745       AVAIL_IN_WORKLIST_P (bb) = false;
3746       tm_memopt_compute_avin (bb);
3747
3748       /* Note: We do not add the LOCAL sets here because we already
3749          seeded the AVAIL_OUT sets with them.  */
3750       changed  = bitmap_ior_into (STORE_AVAIL_OUT (bb), STORE_AVAIL_IN (bb));
3751       changed |= bitmap_ior_into (READ_AVAIL_OUT (bb), READ_AVAIL_IN (bb));
3752       if (changed
3753           && (region->exit_blocks == NULL
3754               || !bitmap_bit_p (region->exit_blocks, bb->index)))
3755         /* If the out state of this block changed, then we need to add
3756            its successors to the worklist if they are not already in.  */
3757         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3758           if (!AVAIL_IN_WORKLIST_P (e->dest)
3759               && e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
3760             {
3761               *qin++ = e->dest;
3762               AVAIL_IN_WORKLIST_P (e->dest) = true;
3763               qlen++;
3764
3765               if (qin >= qend)
3766                 qin = worklist;
3767             }
3768     }
3769
3770   free (worklist);
3771
3772   if (dump_file)
3773     dump_tm_memopt_sets (blocks);
3774 }
3775
3776 /* Compute ANTIC sets for every basic block in BLOCKS.
3777
3778    We compute STORE_ANTIC_OUT as follows:
3779
3780         STORE_ANTIC_OUT[bb] = union(STORE_ANTIC_IN[bb], STORE_LOCAL[bb])
3781         STORE_ANTIC_IN[bb]  = intersect(STORE_ANTIC_OUT[successors])
3782
3783    REGION is the TM region.
3784    BLOCKS are the basic blocks in the region.  */
3785
3786 static void
3787 tm_memopt_compute_antic (struct tm_region *region,
3788                          vec<basic_block> blocks)
3789 {
3790   edge e;
3791   basic_block *worklist, *qin, *qout, *qend, bb;
3792   unsigned int qlen;
3793   int i;
3794   edge_iterator ei;
3795
3796   /* Allocate a worklist array/queue.  Entries are only added to the
3797      list if they were not already on the list.  So the size is
3798      bounded by the number of basic blocks in the region.  */
3799   qin = qout = worklist = XNEWVEC (basic_block, blocks.length ());
3800
3801   for (qlen = 0, i = blocks.length () - 1; i >= 0; --i)
3802     {
3803       bb = blocks[i];
3804
3805       /* Seed ANTIC_OUT with the LOCAL set.  */
3806       bitmap_ior_into (STORE_ANTIC_OUT (bb), STORE_LOCAL (bb));
3807
3808       /* Put every block in the region on the worklist.  */
3809       AVAIL_IN_WORKLIST_P (bb) = true;
3810       /* No need to insert exit blocks, since their ANTIC_IN is NULL,
3811          and their ANTIC_OUT has already been seeded in.  */
3812       if (region->exit_blocks
3813           && !bitmap_bit_p (region->exit_blocks, bb->index))
3814         {
3815           qlen++;
3816           *qin++ = bb;
3817         }
3818     }
3819
3820   /* The exit blocks have been initialized with the local sets.  */
3821   if (region->exit_blocks)
3822     {
3823       unsigned int i;
3824       bitmap_iterator bi;
3825       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (region->exit_blocks, 0, i, bi)
3826         BB_VISITED_P (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i)) = true;
3827     }
3828
3829   qin = worklist;
3830   qend = &worklist[qlen];
3831
3832   /* Iterate until the worklist is empty.  */
3833   while (qlen)
3834     {
3835       /* Take the first entry off the worklist.  */
3836       bb = *qout++;
3837       qlen--;
3838
3839       if (qout >= qend)
3840         qout = worklist;
3841
3842       /* This block can be added to the worklist again if necessary.  */
3843       AVAIL_IN_WORKLIST_P (bb) = false;
3844       tm_memopt_compute_antin (bb);
3845
3846       /* Note: We do not add the LOCAL sets here because we already
3847          seeded the ANTIC_OUT sets with them.  */
3848       if (bitmap_ior_into (STORE_ANTIC_OUT (bb), STORE_ANTIC_IN (bb))
3849           && bb != region->entry_block)
3850         /* If the out state of this block changed, then we need to add
3851            its predecessors to the worklist if they are not already in.  */
3852         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3853           if (!AVAIL_IN_WORKLIST_P (e->src))
3854             {
3855               *qin++ = e->src;
3856               AVAIL_IN_WORKLIST_P (e->src) = true;
3857               qlen++;
3858
3859               if (qin >= qend)
3860                 qin = worklist;
3861             }
3862     }
3863
3864   free (worklist);
3865
3866   if (dump_file)
3867     dump_tm_memopt_sets (blocks);
3868 }
3869
3870 /* Offsets of load variants from TM_LOAD.  For example,
3871    BUILT_IN_TM_LOAD_RAR* is an offset of 1 from BUILT_IN_TM_LOAD*.
3872    See gtm-builtins.def.  */
3873 #define TRANSFORM_RAR 1
3874 #define TRANSFORM_RAW 2
3875 #define TRANSFORM_RFW 3
3876 /* Offsets of store variants from TM_STORE.  */
3877 #define TRANSFORM_WAR 1
3878 #define TRANSFORM_WAW 2
3879
3880 /* Inform about a load/store optimization.  */
3881
3882 static void
3883 dump_tm_memopt_transform (gimple *stmt)
3884 {
3885   if (dump_file)
3886     {
3887       fprintf (dump_file, "TM memopt: transforming: ");
3888       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0);
3889       fprintf (dump_file, "\n");
3890     }
3891 }
3892
3893 /* Perform a read/write optimization.  Replaces the TM builtin in STMT
3894    by a builtin that is OFFSET entries down in the builtins table in
3895    gtm-builtins.def.  */
3896
3897 static void
3898 tm_memopt_transform_stmt (unsigned int offset,
3899                           gcall *stmt,
3900                           gimple_stmt_iterator *gsi)
3901 {
3902   tree fn = gimple_call_fn (stmt);
3903   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == ADDR_EXPR);
3904   TREE_OPERAND (fn, 0)
3905     = builtin_decl_explicit ((enum built_in_function)
3906                              (DECL_FUNCTION_CODE (TREE_OPERAND (fn, 0))
3907                               + offset));
3908   gimple_call_set_fn (stmt, fn);
3909   gsi_replace (gsi, stmt, true);
3910   dump_tm_memopt_transform (stmt);
3911 }
3912
3913 /* Perform the actual TM memory optimization transformations in the
3914    basic blocks in BLOCKS.  */
3915
3916 static void
3917 tm_memopt_transform_blocks (vec<basic_block> blocks)
3918 {
3919   size_t i;
3920   basic_block bb;
3921   gimple_stmt_iterator gsi;
3922
3923   for (i = 0; blocks.iterate (i, &bb); ++i)
3924     {
3925       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3926         {
3927           gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
3928           bitmap read_avail = READ_AVAIL_IN (bb);
3929           bitmap store_avail = STORE_AVAIL_IN (bb);
3930           bitmap store_antic = STORE_ANTIC_OUT (bb);
3931           unsigned int loc;
3932
3933           if (is_tm_simple_load (stmt))
3934             {
3935               gcall *call_stmt = as_a <gcall *> (stmt);
3936               loc = tm_memopt_value_number (stmt, NO_INSERT);
3937               if (store_avail && bitmap_bit_p (store_avail, loc))
3938                 tm_memopt_transform_stmt (TRANSFORM_RAW, call_stmt, &gsi);
3939               else if (store_antic && bitmap_bit_p (store_antic, loc))
3940                 {
3941                   tm_memopt_transform_stmt (TRANSFORM_RFW, call_stmt, &gsi);
3942                   bitmap_set_bit (store_avail, loc);
3943                 }
3944               else if (read_avail && bitmap_bit_p (read_avail, loc))
3945                 tm_memopt_transform_stmt (TRANSFORM_RAR, call_stmt, &gsi);
3946               else
3947                 bitmap_set_bit (read_avail, loc);
3948             }
3949           else if (is_tm_simple_store (stmt))
3950             {
3951               gcall *call_stmt = as_a <gcall *> (stmt);
3952               loc = tm_memopt_value_number (stmt, NO_INSERT);
3953               if (store_avail && bitmap_bit_p (store_avail, loc))
3954                 tm_memopt_transform_stmt (TRANSFORM_WAW, call_stmt, &gsi);
3955               else
3956                 {
3957                   if (read_avail && bitmap_bit_p (read_avail, loc))
3958                     tm_memopt_transform_stmt (TRANSFORM_WAR, call_stmt, &gsi);
3959                   bitmap_set_bit (store_avail, loc);
3960                 }
3961             }
3962         }
3963     }
3964 }
3965
3966 /* Return a new set of bitmaps for a BB.  */
3967
3968 static struct tm_memopt_bitmaps *
3969 tm_memopt_init_sets (void)
3970 {
3971   struct tm_memopt_bitmaps *b
3972     = XOBNEW (&tm_memopt_obstack.obstack, struct tm_memopt_bitmaps);
3973   b->store_avail_in = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3974   b->store_avail_out = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3975   b->store_antic_in = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3976   b->store_antic_out = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3977   b->store_avail_out = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3978   b->read_avail_in = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3979   b->read_avail_out = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3980   b->read_local = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3981   b->store_local = BITMAP_ALLOC (&tm_memopt_obstack);
3982   return b;
3983 }
3984
3985 /* Free sets computed for each BB.  */
3986
3987 static void
3988 tm_memopt_free_sets (vec<basic_block> blocks)
3989 {
3990   size_t i;
3991   basic_block bb;
3992
3993   for (i = 0; blocks.iterate (i, &bb); ++i)
3994     bb->aux = NULL;
3995 }
3996
3997 /* Clear the visited bit for every basic block in BLOCKS.  */
3998
3999 static void
4000 tm_memopt_clear_visited (vec<basic_block> blocks)
4001 {
4002   size_t i;
4003   basic_block bb;
4004
4005   for (i = 0; blocks.iterate (i, &bb); ++i)
4006     BB_VISITED_P (bb) = false;
4007 }
4008
4009 /* Replace TM load/stores with hints for the runtime.  We handle
4010    things like read-after-write, write-after-read, read-after-read,
4011    read-for-write, etc.  */
4012
4013 static unsigned int
4014 execute_tm_memopt (void)
4015 {
4016   struct tm_region *region;
4017   vec<basic_block> bbs;
4018
4019   tm_memopt_value_id = 0;
4020   tm_memopt_value_numbers = new hash_table<tm_memop_hasher> (10);
4021
4022   for (region = all_tm_regions; region; region = region->next)
4023     {
4024       /* All the TM stores/loads in the current region.  */
4025       size_t i;
4026       basic_block bb;
4027
4028       bitmap_obstack_initialize (&tm_memopt_obstack);
4029
4030       /* Save all BBs for the current region.  */
4031       bbs = get_tm_region_blocks (region->entry_block,
4032                                   region->exit_blocks,
4033                                   region->irr_blocks,
4034                                   NULL,
4035                                   false);
4036
4037       /* Collect all the memory operations.  */
4038       for (i = 0; bbs.iterate (i, &bb); ++i)
4039         {
4040           bb->aux = tm_memopt_init_sets ();
4041           tm_memopt_accumulate_memops (bb);
4042         }
4043
4044       /* Solve data flow equations and transform each block accordingly.  */
4045       tm_memopt_clear_visited (bbs);
4046       tm_memopt_compute_available (region, bbs);
4047       tm_memopt_clear_visited (bbs);
4048       tm_memopt_compute_antic (region, bbs);
4049       tm_memopt_transform_blocks (bbs);
4050
4051       tm_memopt_free_sets (bbs);
4052       bbs.release ();
4053       bitmap_obstack_release (&tm_memopt_obstack);
4054       tm_memopt_value_numbers->empty ();
4055     }
4056
4057   delete tm_memopt_value_numbers;
4058   tm_memopt_value_numbers = NULL;
4059   return 0;
4060 }
4061
4062 namespace {
4063
4064 const pass_data pass_data_tm_memopt =
4065 {
4066   GIMPLE_PASS, /* type */
4067   "tmmemopt", /* name */
4068   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
4069   TV_TRANS_MEM, /* tv_id */
4070   ( PROP_ssa | PROP_cfg ), /* properties_required */
4071   0, /* properties_provided */
4072   0, /* properties_destroyed */
4073   0, /* todo_flags_start */
4074   0, /* todo_flags_finish */
4075 };
4076
4077 class pass_tm_memopt : public gimple_opt_pass
4078 {
4079 public:
4080   pass_tm_memopt (gcc::context *ctxt)
4081     : gimple_opt_pass (pass_data_tm_memopt, ctxt)
4082   {}
4083
4084   /* opt_pass methods: */
4085   virtual bool gate (function *) { return flag_tm && optimize > 0; }
4086   virtual unsigned int execute (function *) { return execute_tm_memopt (); }
4087
4088 }; // class pass_tm_memopt
4089
4090 } // anon namespace
4091
4092 gimple_opt_pass *
4093 make_pass_tm_memopt (gcc::context *ctxt)
4094 {
4095   return new pass_tm_memopt (ctxt);
4096 }
4097
4098 \f
4099 /* Interprocedual analysis for the creation of transactional clones.
4100    The aim of this pass is to find which functions are referenced in
4101    a non-irrevocable transaction context, and for those over which
4102    we have control (or user directive), create a version of the
4103    function which uses only the transactional interface to reference
4104    protected memories.  This analysis proceeds in several steps:
4105
4106      (1) Collect the set of all possible transactional clones:
4107
4108         (a) For all local public functions marked tm_callable, push
4109             it onto the tm_callee queue.
4110
4111         (b) For all local functions, scan for calls in transaction blocks.
4112             Push the caller and callee onto the tm_caller and tm_callee
4113             queues.  Count the number of callers for each callee.
4114
4115         (c) For each local function on the callee list, assume we will
4116             create a transactional clone.  Push *all* calls onto the
4117             callee queues; count the number of clone callers separately
4118             to the number of original callers.
4119
4120      (2) Propagate irrevocable status up the dominator tree:
4121
4122         (a) Any external function on the callee list that is not marked
4123             tm_callable is irrevocable.  Push all callers of such onto
4124             a worklist.
4125
4126         (b) For each function on the worklist, mark each block that
4127             contains an irrevocable call.  Use the AND operator to
4128             propagate that mark up the dominator tree.
4129
4130         (c) If we reach the entry block for a possible transactional
4131             clone, then the transactional clone is irrevocable, and
4132             we should not create the clone after all.  Push all
4133             callers onto the worklist.
4134
4135         (d) Place tm_irrevocable calls at the beginning of the relevant
4136             blocks.  Special case here is the entry block for the entire
4137             transaction region; there we mark it GTMA_DOES_GO_IRREVOCABLE for
4138             the library to begin the region in serial mode.  Decrement
4139             the call count for all callees in the irrevocable region.
4140
4141      (3) Create the transactional clones:
4142
4143         Any tm_callee that still has a non-zero call count is cloned.
4144 */
4145
4146 /* This structure is stored in the AUX field of each cgraph_node.  */
4147 struct tm_ipa_cg_data
4148 {
4149   /* The clone of the function that got created.  */
4150   struct cgraph_node *clone;
4151
4152   /* The tm regions in the normal function.  */
4153   struct tm_region *all_tm_regions;
4154
4155   /* The blocks of the normal/clone functions that contain irrevocable
4156      calls, or blocks that are post-dominated by irrevocable calls.  */
4157   bitmap irrevocable_blocks_normal;
4158   bitmap irrevocable_blocks_clone;
4159
4160   /* The blocks of the normal function that are involved in transactions.  */
4161   bitmap transaction_blocks_normal;
4162
4163   /* The number of callers to the transactional clone of this function
4164      from normal and transactional clones respectively.  */
4165   unsigned tm_callers_normal;
4166   unsigned tm_callers_clone;
4167
4168   /* True if all calls to this function's transactional clone
4169      are irrevocable.  Also automatically true if the function
4170      has no transactional clone.  */
4171   bool is_irrevocable;
4172
4173   /* Flags indicating the presence of this function in various queues.  */
4174   bool in_callee_queue;
4175   bool in_worklist;
4176
4177   /* Flags indicating the kind of scan desired while in the worklist.  */
4178   bool want_irr_scan_normal;
4179 };
4180
4181 typedef vec<cgraph_node *> cgraph_node_queue;
4182
4183 /* Return the ipa data associated with NODE, allocating zeroed memory
4184    if necessary.  TRAVERSE_ALIASES is true if we must traverse aliases
4185    and set *NODE accordingly.  */
4186
4187 static struct tm_ipa_cg_data *
4188 get_cg_data (struct cgraph_node **node, bool traverse_aliases)
4189 {
4190   struct tm_ipa_cg_data *d;
4191
4192   if (traverse_aliases && (*node)->alias)
4193     *node = (*node)->get_alias_target ();
4194
4195   d = (struct tm_ipa_cg_data *) (*node)->aux;
4196
4197   if (d == NULL)
4198     {
4199       d = (struct tm_ipa_cg_data *)
4200         obstack_alloc (&tm_obstack.obstack, sizeof (*d));
4201       (*node)->aux = (void *) d;
4202       memset (d, 0, sizeof (*d));
4203     }
4204
4205   return d;
4206 }
4207
4208 /* Add NODE to the end of QUEUE, unless IN_QUEUE_P indicates that
4209    it is already present.  */
4210
4211 static void
4212 maybe_push_queue (struct cgraph_node *node,
4213                   cgraph_node_queue *queue_p, bool *in_queue_p)
4214 {
4215   if (!*in_queue_p)
4216     {
4217       *in_queue_p = true;
4218       queue_p->safe_push (node);
4219     }
4220 }
4221
4222 /* A subroutine of ipa_tm_scan_calls_transaction and ipa_tm_scan_calls_clone.
4223    Queue all callees within block BB.  */
4224
4225 static void
4226 ipa_tm_scan_calls_block (cgraph_node_queue *callees_p,
4227                          basic_block bb, bool for_clone)
4228 {
4229   gimple_stmt_iterator gsi;
4230
4231   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4232     {
4233       gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
4234       if (is_gimple_call (stmt) && !is_tm_pure_call (stmt))
4235         {
4236           tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4237           if (fndecl)
4238             {
4239               struct tm_ipa_cg_data *d;
4240               unsigned *pcallers;
4241               struct cgraph_node *node;
4242
4243               if (is_tm_ending_fndecl (fndecl))
4244                 continue;
4245               if (find_tm_replacement_function (fndecl))
4246                 continue;
4247
4248               node = cgraph_node::get (fndecl);
4249               gcc_assert (node != NULL);
4250               d = get_cg_data (&node, true);
4251
4252               pcallers = (for_clone ? &d->tm_callers_clone
4253                           : &d->tm_callers_normal);
4254               *pcallers += 1;
4255
4256               maybe_push_queue (node, callees_p, &d->in_callee_queue);
4257             }
4258         }
4259     }
4260 }
4261
4262 /* Scan all calls in NODE that are within a transaction region,
4263    and push the resulting nodes into the callee queue.  */
4264
4265 static void
4266 ipa_tm_scan_calls_transaction (struct tm_ipa_cg_data *d,
4267                                cgraph_node_queue *callees_p)
4268 {
4269   d->transaction_blocks_normal = BITMAP_ALLOC (&tm_obstack);
4270   d->all_tm_regions = all_tm_regions;
4271
4272   for (tm_region *r = all_tm_regions; r; r = r->next)
4273     {
4274       vec<basic_block> bbs;
4275       basic_block bb;
4276       unsigned i;
4277
4278       bbs = get_tm_region_blocks (r->entry_block, r->exit_blocks, NULL,
4279                                   d->transaction_blocks_normal, false, false);
4280
4281       FOR_EACH_VEC_ELT (bbs, i, bb)
4282         ipa_tm_scan_calls_block (callees_p, bb, false);
4283
4284       bbs.release ();
4285     }
4286 }
4287
4288 /* Scan all calls in NODE as if this is the transactional clone,
4289    and push the destinations into the callee queue.  */
4290
4291 static void
4292 ipa_tm_scan_calls_clone (struct cgraph_node *node,
4293                          cgraph_node_queue *callees_p)
4294 {
4295   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
4296   basic_block bb;
4297
4298   FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
4299     ipa_tm_scan_calls_block (callees_p, bb, true);
4300 }
4301
4302 /* The function NODE has been detected to be irrevocable.  Push all
4303    of its callers onto WORKLIST for the purpose of re-scanning them.  */
4304
4305 static void
4306 ipa_tm_note_irrevocable (struct cgraph_node *node,
4307                          cgraph_node_queue *worklist_p)
4308 {
4309   struct tm_ipa_cg_data *d = get_cg_data (&node, true);
4310   struct cgraph_edge *e;
4311
4312   d->is_irrevocable = true;
4313
4314   for (e = node->callers; e ; e = e->next_caller)
4315     {
4316       basic_block bb;
4317       struct cgraph_node *caller;
4318
4319       /* Don't examine recursive calls.  */
4320       if (e->caller == node)
4321         continue;
4322       /* Even if we think we can go irrevocable, believe the user
4323          above all.  */
4324       if (is_tm_safe_or_pure (e->caller->decl))
4325         continue;
4326
4327       caller = e->caller;
4328       d = get_cg_data (&caller, true);
4329
4330       /* Check if the callee is in a transactional region.  If so,
4331          schedule the function for normal re-scan as well.  */
4332       bb = gimple_bb (e->call_stmt);
4333       gcc_assert (bb != NULL);
4334       if (d->transaction_blocks_normal
4335           && bitmap_bit_p (d->transaction_blocks_normal, bb->index))
4336         d->want_irr_scan_normal = true;
4337
4338       maybe_push_queue (caller, worklist_p, &d->in_worklist);
4339     }
4340 }
4341
4342 /* A subroutine of ipa_tm_scan_irr_blocks; return true iff any statement
4343    within the block is irrevocable.  */
4344
4345 static bool
4346 ipa_tm_scan_irr_block (basic_block bb)
4347 {
4348   gimple_stmt_iterator gsi;
4349   tree fn;
4350
4351   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4352     {
4353       gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
4354       switch (gimple_code (stmt))
4355         {
4356         case GIMPLE_ASSIGN:
4357           if (gimple_assign_single_p (stmt))
4358             {
4359               tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
4360               tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4361               if (volatile_lvalue_p (lhs) || volatile_lvalue_p (rhs))
4362                 return true;
4363             }
4364           break;
4365
4366         case GIMPLE_CALL:
4367           {
4368             tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
4369             if (lhs && volatile_lvalue_p (lhs))
4370               return true;
4371
4372             if (is_tm_pure_call (stmt))
4373               break;
4374
4375             fn = gimple_call_fn (stmt);
4376
4377             /* Functions with the attribute are by definition irrevocable.  */
4378             if (is_tm_irrevocable (fn))
4379               return true;
4380
4381             /* For direct function calls, go ahead and check for replacement
4382                functions, or transitive irrevocable functions.  For indirect
4383                functions, we'll ask the runtime.  */
4384             if (TREE_CODE (fn) == ADDR_EXPR)
4385               {
4386                 struct tm_ipa_cg_data *d;
4387                 struct cgraph_node *node;
4388
4389                 fn = TREE_OPERAND (fn, 0);
4390                 if (is_tm_ending_fndecl (fn))
4391                   break;
4392                 if (find_tm_replacement_function (fn))
4393                   break;
4394
4395                 node = cgraph_node::get (fn);
4396                 d = get_cg_data (&node, true);
4397
4398                 /* Return true if irrevocable, but above all, believe
4399                    the user.  */
4400                 if (d->is_irrevocable
4401                     && !is_tm_safe_or_pure (fn))
4402                   return true;
4403               }
4404             break;
4405           }
4406
4407         case GIMPLE_ASM:
4408           /* ??? The Approved Method of indicating that an inline
4409              assembly statement is not relevant to the transaction
4410              is to wrap it in a __tm_waiver block.  This is not
4411              yet implemented, so we can't check for it.  */
4412           if (is_tm_safe (current_function_decl))
4413             {
4414               tree t = build1 (NOP_EXPR, void_type_node, size_zero_node);
4415               SET_EXPR_LOCATION (t, gimple_location (stmt));
4416               error ("%K%<asm%> not allowed in %<transaction_safe%> function",
4417                      t);
4418             }
4419           return true;
4420
4421         default:
4422           break;
4423         }
4424     }
4425
4426   return false;
4427 }
4428
4429 /* For each of the blocks seeded witin PQUEUE, walk the CFG looking
4430    for new irrevocable blocks, marking them in NEW_IRR.  Don't bother
4431    scanning past OLD_IRR or EXIT_BLOCKS.  */
4432
4433 static bool
4434 ipa_tm_scan_irr_blocks (vec<basic_block> *pqueue, bitmap new_irr,
4435                         bitmap old_irr, bitmap exit_blocks)
4436 {
4437   bool any_new_irr = false;
4438   edge e;
4439   edge_iterator ei;
4440   bitmap visited_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
4441
4442   do
4443     {
4444       basic_block bb = pqueue->pop ();
4445
4446       /* Don't re-scan blocks we know already are irrevocable.  */
4447       if (old_irr && bitmap_bit_p (old_irr, bb->index))
4448         continue;
4449
4450       if (ipa_tm_scan_irr_block (bb))
4451         {
4452           bitmap_set_bit (new_irr, bb->index);
4453           any_new_irr = true;
4454         }
4455       else if (exit_blocks == NULL || !bitmap_bit_p (exit_blocks, bb->index))
4456         {
4457           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4458             if (!bitmap_bit_p (visited_blocks, e->dest->index))
4459               {
4460                 bitmap_set_bit (visited_blocks, e->dest->index);
4461                 pqueue->safe_push (e->dest);
4462               }
4463         }
4464     }
4465   while (!pqueue->is_empty ());
4466
4467   BITMAP_FREE (visited_blocks);
4468
4469   return any_new_irr;
4470 }
4471
4472 /* Propagate the irrevocable property both up and down the dominator tree.
4473    BB is the current block being scanned; EXIT_BLOCKS are the edges of the
4474    TM regions; OLD_IRR are the results of a previous scan of the dominator
4475    tree which has been fully propagated; NEW_IRR is the set of new blocks
4476    which are gaining the irrevocable property during the current scan.  */
4477
4478 static void
4479 ipa_tm_propagate_irr (basic_block entry_block, bitmap new_irr,
4480                       bitmap old_irr, bitmap exit_blocks)
4481 {
4482   vec<basic_block> bbs;
4483   bitmap all_region_blocks;
4484
4485   /* If this block is in the old set, no need to rescan.  */
4486   if (old_irr && bitmap_bit_p (old_irr, entry_block->index))
4487     return;
4488
4489   all_region_blocks = BITMAP_ALLOC (&tm_obstack);
4490   bbs = get_tm_region_blocks (entry_block, exit_blocks, NULL,
4491                               all_region_blocks, false);
4492   do
4493     {
4494       basic_block bb = bbs.pop ();
4495       bool this_irr = bitmap_bit_p (new_irr, bb->index);
4496       bool all_son_irr = false;
4497       edge_iterator ei;
4498       edge e;
4499
4500       /* Propagate up.  If my children are, I am too, but we must have
4501          at least one child that is.  */
4502       if (!this_irr)
4503         {
4504           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4505             {
4506               if (!bitmap_bit_p (new_irr, e->dest->index))
4507                 {
4508                   all_son_irr = false;
4509                   break;
4510                 }
4511               else
4512                 all_son_irr = true;
4513             }
4514           if (all_son_irr)
4515             {
4516               /* Add block to new_irr if it hasn't already been processed. */
4517               if (!old_irr || !bitmap_bit_p (old_irr, bb->index))
4518                 {
4519                   bitmap_set_bit (new_irr, bb->index);
4520                   this_irr = true;
4521                 }
4522             }
4523         }
4524
4525       /* Propagate down to everyone we immediately dominate.  */
4526       if (this_irr)
4527         {
4528           basic_block son;
4529           for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
4530                son;
4531                son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
4532             {
4533               /* Make sure block is actually in a TM region, and it
4534                  isn't already in old_irr.  */
4535               if ((!old_irr || !bitmap_bit_p (old_irr, son->index))
4536                   && bitmap_bit_p (all_region_blocks, son->index))
4537                 bitmap_set_bit (new_irr, son->index);
4538             }
4539         }
4540     }
4541   while (!bbs.is_empty ());
4542
4543   BITMAP_FREE (all_region_blocks);
4544   bbs.release ();
4545 }
4546
4547 static void
4548 ipa_tm_decrement_clone_counts (basic_block bb, bool for_clone)
4549 {
4550   gimple_stmt_iterator gsi;
4551
4552   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4553     {
4554       gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
4555       if (is_gimple_call (stmt) && !is_tm_pure_call (stmt))
4556         {
4557           tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4558           if (fndecl)
4559             {
4560               struct tm_ipa_cg_data *d;
4561               unsigned *pcallers;
4562               struct cgraph_node *tnode;
4563
4564               if (is_tm_ending_fndecl (fndecl))
4565                 continue;
4566               if (find_tm_replacement_function (fndecl))
4567                 continue;
4568
4569               tnode = cgraph_node::get (fndecl);
4570               d = get_cg_data (&tnode, true);
4571
4572               pcallers = (for_clone ? &d->tm_callers_clone
4573                           : &d->tm_callers_normal);
4574
4575               gcc_assert (*pcallers > 0);
4576               *pcallers -= 1;
4577             }
4578         }
4579     }
4580 }
4581
4582 /* (Re-)Scan the transaction blocks in NODE for calls to irrevocable functions,
4583    as well as other irrevocable actions such as inline assembly.  Mark all
4584    such blocks as irrevocable and decrement the number of calls to
4585    transactional clones.  Return true if, for the transactional clone, the
4586    entire function is irrevocable.  */
4587
4588 static bool
4589 ipa_tm_scan_irr_function (struct cgraph_node *node, bool for_clone)
4590 {
4591   struct tm_ipa_cg_data *d;
4592   bitmap new_irr, old_irr;
4593   bool ret = false;
4594
4595   /* Builtin operators (operator new, and such).  */
4596   if (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl) == NULL
4597       || DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl)->cfg == NULL)
4598     return false;
4599
4600   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
4601   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4602
4603   d = get_cg_data (&node, true);
4604   auto_vec<basic_block, 10> queue;
4605   new_irr = BITMAP_ALLOC (&tm_obstack);
4606
4607   /* Scan each tm region, propagating irrevocable status through the tree.  */
4608   if (for_clone)
4609     {
4610       old_irr = d->irrevocable_blocks_clone;
4611       queue.quick_push (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)));
4612       if (ipa_tm_scan_irr_blocks (&queue, new_irr, old_irr, NULL))
4613         {
4614           ipa_tm_propagate_irr (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)),
4615                                 new_irr,
4616                                 old_irr, NULL);
4617           ret = bitmap_bit_p (new_irr,
4618                               single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))->index);
4619         }
4620     }
4621   else
4622     {
4623       struct tm_region *region;
4624
4625       old_irr = d->irrevocable_blocks_normal;
4626       for (region = d->all_tm_regions; region; region = region->next)
4627         {
4628           queue.quick_push (region->entry_block);
4629           if (ipa_tm_scan_irr_blocks (&queue, new_irr, old_irr,
4630                                       region->exit_blocks))
4631             ipa_tm_propagate_irr (region->entry_block, new_irr, old_irr,
4632                                   region->exit_blocks);
4633         }
4634     }
4635
4636   /* If we found any new irrevocable blocks, reduce the call count for
4637      transactional clones within the irrevocable blocks.  Save the new
4638      set of irrevocable blocks for next time.  */
4639   if (!bitmap_empty_p (new_irr))
4640     {
4641       bitmap_iterator bmi;
4642       unsigned i;
4643
4644       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (new_irr, 0, i, bmi)
4645         ipa_tm_decrement_clone_counts (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i),
4646                                        for_clone);
4647
4648       if (old_irr)
4649         {
4650           bitmap_ior_into (old_irr, new_irr);
4651           BITMAP_FREE (new_irr);
4652         }
4653       else if (for_clone)
4654         d->irrevocable_blocks_clone = new_irr;
4655       else
4656         d->irrevocable_blocks_normal = new_irr;
4657
4658       if (dump_file && new_irr)
4659         {
4660           const char *dname;
4661           bitmap_iterator bmi;
4662           unsigned i;
4663
4664           dname = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
4665           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (new_irr, 0, i, bmi)
4666             fprintf (dump_file, "%s: bb %d goes irrevocable\n", dname, i);
4667         }
4668     }
4669   else
4670     BITMAP_FREE (new_irr);
4671
4672   pop_cfun ();
4673
4674   return ret;
4675 }
4676
4677 /* Return true if, for the transactional clone of NODE, any call
4678    may enter irrevocable mode.  */
4679
4680 static bool
4681 ipa_tm_mayenterirr_function (struct cgraph_node *node)
4682 {
4683   struct tm_ipa_cg_data *d;
4684   tree decl;
4685   unsigned flags;
4686
4687   d = get_cg_data (&node, true);
4688   decl = node->decl;
4689   flags = flags_from_decl_or_type (decl);
4690
4691   /* Handle some TM builtins.  Ordinarily these aren't actually generated
4692      at this point, but handling these functions when written in by the
4693      user makes it easier to build unit tests.  */
4694   if (flags & ECF_TM_BUILTIN)
4695     return false;
4696
4697   /* Filter out all functions that are marked.  */
4698   if (flags & ECF_TM_PURE)
4699     return false;
4700   if (is_tm_safe (decl))
4701     return false;
4702   if (is_tm_irrevocable (decl))
4703     return true;
4704   if (is_tm_callable (decl))
4705     return true;
4706   if (find_tm_replacement_function (decl))
4707     return true;
4708
4709   /* If we aren't seeing the final version of the function we don't
4710      know what it will contain at runtime.  */
4711   if (node->get_availability () < AVAIL_AVAILABLE)
4712     return true;
4713
4714   /* If the function must go irrevocable, then of course true.  */
4715   if (d->is_irrevocable)
4716     return true;
4717
4718   /* If there are any blocks marked irrevocable, then the function
4719      as a whole may enter irrevocable.  */
4720   if (d->irrevocable_blocks_clone)
4721     return true;
4722
4723   /* We may have previously marked this function as tm_may_enter_irr;
4724      see pass_diagnose_tm_blocks.  */
4725   if (node->tm_may_enter_irr)
4726     return true;
4727
4728   /* Recurse on the main body for aliases.  In general, this will
4729      result in one of the bits above being set so that we will not
4730      have to recurse next time.  */
4731   if (node->alias)
4732     return ipa_tm_mayenterirr_function (cgraph_node::get (node->thunk.alias));
4733
4734   /* What remains is unmarked local functions without items that force
4735      the function to go irrevocable.  */
4736   return false;
4737 }
4738
4739 /* Diagnose calls from transaction_safe functions to unmarked
4740    functions that are determined to not be safe.  */
4741
4742 static void
4743 ipa_tm_diagnose_tm_safe (struct cgraph_node *node)
4744 {
4745   struct cgraph_edge *e;
4746
4747   for (e = node->callees; e ; e = e->next_callee)
4748     if (!is_tm_callable (e->callee->decl)
4749         && e->callee->tm_may_enter_irr)
4750       error_at (gimple_location (e->call_stmt),
4751                 "unsafe function call %qD within "
4752                 "%<transaction_safe%> function", e->callee->decl);
4753 }
4754
4755 /* Diagnose call from atomic transactions to unmarked functions
4756    that are determined to not be safe.  */
4757
4758 static void
4759 ipa_tm_diagnose_transaction (struct cgraph_node *node,
4760                            struct tm_region *all_tm_regions)
4761 {
4762   struct tm_region *r;
4763
4764   for (r = all_tm_regions; r ; r = r->next)
4765     if (gimple_transaction_subcode (r->get_transaction_stmt ())
4766         & GTMA_IS_RELAXED)
4767       {
4768         /* Atomic transactions can be nested inside relaxed.  */
4769         if (r->inner)
4770           ipa_tm_diagnose_transaction (node, r->inner);
4771       }
4772     else
4773       {
4774         vec<basic_block> bbs;
4775         gimple_stmt_iterator gsi;
4776         basic_block bb;
4777         size_t i;
4778
4779         bbs = get_tm_region_blocks (r->entry_block, r->exit_blocks,
4780                                     r->irr_blocks, NULL, false);
4781
4782         for (i = 0; bbs.iterate (i, &bb); ++i)
4783           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4784             {
4785               gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
4786               tree fndecl;
4787
4788               if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM)
4789                 {
4790                   error_at (gimple_location (stmt),
4791                             "%<asm%> not allowed in atomic transaction");
4792                   continue;
4793                 }
4794
4795               if (!is_gimple_call (stmt))
4796                 continue;
4797               fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4798
4799               /* Indirect function calls have been diagnosed already.  */
4800               if (!fndecl)
4801                 continue;
4802
4803               /* Stop at the end of the transaction.  */
4804               if (is_tm_ending_fndecl (fndecl))
4805                 {
4806                   if (bitmap_bit_p (r->exit_blocks, bb->index))
4807                     break;
4808                   continue;
4809                 }
4810
4811               /* Marked functions have been diagnosed already.  */
4812               if (is_tm_pure_call (stmt))
4813                 continue;
4814               if (is_tm_callable (fndecl))
4815                 continue;
4816
4817               if (cgraph_node::local_info_node (fndecl)->tm_may_enter_irr)
4818                 error_at (gimple_location (stmt),
4819                           "unsafe function call %qD within "
4820                           "atomic transaction", fndecl);
4821             }
4822
4823         bbs.release ();
4824       }
4825 }
4826
4827 /* Return a transactional mangled name for the DECL_ASSEMBLER_NAME in
4828    OLD_DECL.  The returned value is a freshly malloced pointer that
4829    should be freed by the caller.  */
4830
4831 static tree
4832 tm_mangle (tree old_asm_id)
4833 {
4834   const char *old_asm_name;
4835   char *tm_name;
4836   void *alloc = NULL;
4837   struct demangle_component *dc;
4838   tree new_asm_id;
4839
4840   /* Determine if the symbol is already a valid C++ mangled name.  Do this
4841      even for C, which might be interfacing with C++ code via appropriately
4842      ugly identifiers.  */
4843   /* ??? We could probably do just as well checking for "_Z" and be done.  */
4844   old_asm_name = IDENTIFIER_POINTER (old_asm_id);
4845   dc = cplus_demangle_v3_components (old_asm_name, DMGL_NO_OPTS, &alloc);
4846
4847   if (dc == NULL)
4848     {
4849       char length[12];
4850
4851     do_unencoded:
4852       sprintf (length, "%u", IDENTIFIER_LENGTH (old_asm_id));
4853       tm_name = concat ("_ZGTt", length, old_asm_name, NULL);
4854     }
4855   else
4856     {
4857       old_asm_name += 2;        /* Skip _Z */
4858
4859       switch (dc->type)
4860         {
4861         case DEMANGLE_COMPONENT_TRANSACTION_CLONE:
4862         case DEMANGLE_COMPONENT_NONTRANSACTION_CLONE:
4863           /* Don't play silly games, you!  */
4864           goto do_unencoded;
4865
4866         case DEMANGLE_COMPONENT_HIDDEN_ALIAS:
4867           /* I'd really like to know if we can ever be passed one of
4868              these from the C++ front end.  The Logical Thing would
4869              seem that hidden-alias should be outer-most, so that we
4870              get hidden-alias of a transaction-clone and not vice-versa.  */
4871           old_asm_name += 2;
4872           break;
4873
4874         default:
4875           break;
4876         }
4877
4878       tm_name = concat ("_ZGTt", old_asm_name, NULL);
4879     }
4880   free (alloc);
4881
4882   new_asm_id = get_identifier (tm_name);
4883   free (tm_name);
4884
4885   return new_asm_id;
4886 }
4887
4888 static inline void
4889 ipa_tm_mark_force_output_node (struct cgraph_node *node)
4890 {
4891   node->mark_force_output ();
4892   node->analyzed = true;
4893 }
4894
4895 static inline void
4896 ipa_tm_mark_forced_by_abi_node (struct cgraph_node *node)
4897 {
4898   node->forced_by_abi = true;
4899   node->analyzed = true;
4900 }
4901
4902 /* Callback data for ipa_tm_create_version_alias.  */
4903 struct create_version_alias_info
4904 {
4905   struct cgraph_node *old_node;
4906   tree new_decl;
4907 };
4908
4909 /* A subroutine of ipa_tm_create_version, called via
4910    cgraph_for_node_and_aliases.  Create new tm clones for each of
4911    the existing aliases.  */
4912 static bool
4913 ipa_tm_create_version_alias (struct cgraph_node *node, void *data)
4914 {
4915   struct create_version_alias_info *info
4916     = (struct create_version_alias_info *)data;
4917   tree old_decl, new_decl, tm_name;
4918   struct cgraph_node *new_node;
4919
4920   if (!node->cpp_implicit_alias)
4921     return false;
4922
4923   old_decl = node->decl;
4924   tm_name = tm_mangle (DECL_ASSEMBLER_NAME (old_decl));
4925   new_decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (old_decl),
4926                          TREE_CODE (old_decl), tm_name,
4927                          TREE_TYPE (old_decl));
4928
4929   SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_decl, tm_name);
4930   SET_DECL_RTL (new_decl, NULL);
4931
4932   /* Based loosely on C++'s make_alias_for().  */
4933   TREE_PUBLIC (new_decl) = TREE_PUBLIC (old_decl);
4934   DECL_CONTEXT (new_decl) = DECL_CONTEXT (old_decl);
4935   DECL_LANG_SPECIFIC (new_decl) = DECL_LANG_SPECIFIC (old_decl);
4936   TREE_READONLY (new_decl) = TREE_READONLY (old_decl);
4937   DECL_EXTERNAL (new_decl) = 0;
4938   DECL_ARTIFICIAL (new_decl) = 1;
4939   TREE_ADDRESSABLE (new_decl) = 1;
4940   TREE_USED (new_decl) = 1;
4941   TREE_SYMBOL_REFERENCED (tm_name) = 1;
4942
4943   /* Perform the same remapping to the comdat group.  */
4944   if (DECL_ONE_ONLY (new_decl))
4945     varpool_node::get (new_decl)->set_comdat_group
4946       (tm_mangle (decl_comdat_group_id (old_decl)));
4947
4948   new_node = cgraph_node::create_same_body_alias (new_decl, info->new_decl);
4949   new_node->tm_clone = true;
4950   new_node->externally_visible = info->old_node->externally_visible;
4951   new_node->no_reorder = info->old_node->no_reorder;
4952   /* ?? Do not traverse aliases here.  */
4953   get_cg_data (&node, false)->clone = new_node;
4954
4955   record_tm_clone_pair (old_decl, new_decl);
4956
4957   if (info->old_node->force_output
4958       || info->old_node->ref_list.first_referring ())
4959     ipa_tm_mark_force_output_node (new_node);
4960   if (info->old_node->forced_by_abi)
4961     ipa_tm_mark_forced_by_abi_node (new_node);
4962   return false;
4963 }
4964
4965 /* Create a copy of the function (possibly declaration only) of OLD_NODE,
4966    appropriate for the transactional clone.  */
4967
4968 static void
4969 ipa_tm_create_version (struct cgraph_node *old_node)
4970 {
4971   tree new_decl, old_decl, tm_name;
4972   struct cgraph_node *new_node;
4973
4974   old_decl = old_node->decl;
4975   new_decl = copy_node (old_decl);
4976
4977   /* DECL_ASSEMBLER_NAME needs to be set before we call
4978      cgraph_copy_node_for_versioning below, because cgraph_node will
4979      fill the assembler_name_hash.  */
4980   tm_name = tm_mangle (DECL_ASSEMBLER_NAME (old_decl));
4981   SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_decl, tm_name);
4982   SET_DECL_RTL (new_decl, NULL);
4983   TREE_SYMBOL_REFERENCED (tm_name) = 1;
4984
4985   /* Perform the same remapping to the comdat group.  */
4986   if (DECL_ONE_ONLY (new_decl))
4987     varpool_node::get (new_decl)->set_comdat_group
4988       (tm_mangle (DECL_COMDAT_GROUP (old_decl)));
4989
4990   gcc_assert (!old_node->ipa_transforms_to_apply.exists ());
4991   new_node = old_node->create_version_clone (new_decl, vNULL, NULL);
4992   new_node->local = false;
4993   new_node->externally_visible = old_node->externally_visible;
4994   new_node->lowered = true;
4995   new_node->tm_clone = 1;
4996   if (!old_node->implicit_section)
4997     new_node->set_section (old_node->get_section ());
4998   get_cg_data (&old_node, true)->clone = new_node;
4999
5000   if (old_node->get_availability () >= AVAIL_INTERPOSABLE)
5001     {
5002       /* Remap extern inline to static inline.  */
5003       /* ??? Is it worth trying to use make_decl_one_only?  */
5004       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (new_decl) && DECL_EXTERNAL (new_decl))
5005         {
5006           DECL_EXTERNAL (new_decl) = 0;
5007           TREE_PUBLIC (new_decl) = 0;
5008           DECL_WEAK (new_decl) = 0;
5009         }
5010
5011       tree_function_versioning (old_decl, new_decl,
5012                                 NULL,  NULL, false, NULL, NULL);
5013     }
5014
5015   record_tm_clone_pair (old_decl, new_decl);
5016
5017   symtab->call_cgraph_insertion_hooks (new_node);
5018   if (old_node->force_output
5019       || old_node->ref_list.first_referring ())
5020     ipa_tm_mark_force_output_node (new_node);
5021   if (old_node->forced_by_abi)
5022     ipa_tm_mark_forced_by_abi_node (new_node);
5023
5024   /* Do the same thing, but for any aliases of the original node.  */
5025   {
5026     struct create_version_alias_info data;
5027     data.old_node = old_node;
5028     data.new_decl = new_decl;
5029     old_node->call_for_symbol_thunks_and_aliases (ipa_tm_create_version_alias,
5030                                                 &data, true);
5031   }
5032 }
5033
5034 /* Construct a call to TM_IRREVOCABLE and insert it at the beginning of BB.  */
5035
5036 static void
5037 ipa_tm_insert_irr_call (struct cgraph_node *node, struct tm_region *region,
5038                         basic_block bb)
5039 {
5040   gimple_stmt_iterator gsi;
5041   gcall *g;
5042
5043   transaction_subcode_ior (region, GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE);
5044
5045   g = gimple_build_call (builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_IRREVOCABLE),
5046                          1, build_int_cst (NULL_TREE, MODE_SERIALIRREVOCABLE));
5047
5048   split_block_after_labels (bb);
5049   gsi = gsi_after_labels (bb);
5050   gsi_insert_before (&gsi, g, GSI_SAME_STMT);
5051
5052   node->create_edge (cgraph_node::get_create
5053                        (builtin_decl_explicit (BUILT_IN_TM_IRREVOCABLE)),
5054                      g, gimple_bb (g)->count);
5055 }
5056
5057 /* Construct a call to TM_GETTMCLONE and insert it before GSI.  */
5058
5059 static bool
5060 ipa_tm_insert_gettmclone_call (struct cgraph_node *node,
5061                                struct tm_region *region,
5062                                gimple_stmt_iterator *gsi, gcall *stmt)
5063 {
5064   tree gettm_fn, ret, old_fn, callfn;
5065   gcall *g;
5066   gassign *g2;
5067   bool safe;
5068
5069   old_fn = gimple_call_fn (stmt);
5070
5071   if (TREE_CODE (old_fn) == ADDR_EXPR)
5072     {
5073       tree fndecl = TREE_OPERAND (old_fn, 0);
5074       tree clone = get_tm_clone_pair (fndecl);
5075
5076       /* By transforming the call into a TM_GETTMCLONE, we are
5077          technically taking the address of the original function and
5078          its clone.  Explain this so inlining will know this function
5079          is needed.  */
5080       cgraph_node::get (fndecl)->mark_address_taken () ;
5081       if (clone)
5082         cgraph_node::get (clone)->mark_address_taken ();
5083     }
5084
5085   safe = is_tm_safe (TREE_TYPE (old_fn));
5086   gettm_fn = builtin_decl_explicit (safe ? BUILT_IN_TM_GETTMCLONE_SAFE
5087                                     : BUILT_IN_TM_GETTMCLONE_IRR);
5088   ret = create_tmp_var (ptr_type_node);
5089
5090   if (!safe)
5091     transaction_subcode_ior (region, GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE);
5092
5093   /* Discard OBJ_TYPE_REF, since we weren't able to fold it.  */
5094   if (TREE_CODE (old_fn) == OBJ_TYPE_REF)
5095     old_fn = OBJ_TYPE_REF_EXPR (old_fn);
5096
5097   g = gimple_build_call (gettm_fn, 1, old_fn);
5098   ret = make_ssa_name (ret, g);
5099   gimple_call_set_lhs (g, ret);
5100
5101   gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
5102
5103   node->create_edge (cgraph_node::get_create (gettm_fn), g, gimple_bb (g)->count);
5104
5105   /* Cast return value from tm_gettmclone* into appropriate function
5106      pointer.  */
5107   callfn = create_tmp_var (TREE_TYPE (old_fn));
5108   g2 = gimple_build_assign (callfn,
5109                             fold_build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (callfn), ret));
5110   callfn = make_ssa_name (callfn, g2);
5111   gimple_assign_set_lhs (g2, callfn);
5112   gsi_insert_before (gsi, g2, GSI_SAME_STMT);
5113
5114   /* ??? This is a hack to preserve the NOTHROW bit on the call,
5115      which we would have derived from the decl.  Failure to save
5116      this bit means we might have to split the basic block.  */
5117   if (gimple_call_nothrow_p (stmt))
5118     gimple_call_set_nothrow (stmt, true);
5119
5120   gimple_call_set_fn (stmt, callfn);
5121
5122   /* Discarding OBJ_TYPE_REF above may produce incompatible LHS and RHS
5123      for a call statement.  Fix it.  */
5124   {
5125     tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
5126     tree rettype = TREE_TYPE (gimple_call_fntype (stmt));
5127     if (lhs
5128         && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), rettype))
5129     {
5130       tree temp;
5131
5132       temp = create_tmp_reg (rettype);
5133       gimple_call_set_lhs (stmt, temp);
5134
5135       g2 = gimple_build_assign (lhs,
5136                                 fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR,
5137                                              TREE_TYPE (lhs), temp));
5138       gsi_insert_after (gsi, g2, GSI_SAME_STMT);
5139     }
5140   }
5141
5142   update_stmt (stmt);
5143   cgraph_edge *e = cgraph_node::get (current_function_decl)->get_edge (stmt);
5144   if (e && e->indirect_info)
5145     e->indirect_info->polymorphic = false;
5146
5147   return true;
5148 }
5149
5150 /* Helper function for ipa_tm_transform_calls*.  Given a call
5151    statement in GSI which resides inside transaction REGION, redirect
5152    the call to either its wrapper function, or its clone.  */
5153
5154 static void
5155 ipa_tm_transform_calls_redirect (struct cgraph_node *node,
5156                                  struct tm_region *region,
5157                                  gimple_stmt_iterator *gsi,
5158                                  bool *need_ssa_rename_p)
5159 {
5160   gcall *stmt = as_a <gcall *> (gsi_stmt (*gsi));
5161   struct cgraph_node *new_node;
5162   struct cgraph_edge *e = node->get_edge (stmt);
5163   tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
5164
5165   /* For indirect calls, pass the address through the runtime.  */
5166   if (fndecl == NULL)
5167     {
5168       *need_ssa_rename_p |=
5169         ipa_tm_insert_gettmclone_call (node, region, gsi, stmt);
5170       return;
5171     }
5172
5173   /* Handle some TM builtins.  Ordinarily these aren't actually generated
5174      at this point, but handling these functions when written in by the
5175      user makes it easier to build unit tests.  */
5176   if (flags_from_decl_or_type (fndecl) & ECF_TM_BUILTIN)
5177     return;
5178
5179   /* Fixup recursive calls inside clones.  */
5180   /* ??? Why did cgraph_copy_node_for_versioning update the call edges
5181      for recursion but not update the call statements themselves?  */
5182   if (e->caller == e->callee && decl_is_tm_clone (current_function_decl))
5183     {
5184       gimple_call_set_fndecl (stmt, current_function_decl);
5185       return;
5186     }
5187
5188   /* If there is a replacement, use it.  */
5189   fndecl = find_tm_replacement_function (fndecl);
5190   if (fndecl)
5191     {
5192       new_node = cgraph_node::get_create (fndecl);
5193
5194       /* ??? Mark all transaction_wrap functions tm_may_enter_irr.
5195
5196          We can't do this earlier in record_tm_replacement because
5197          cgraph_remove_unreachable_nodes is called before we inject
5198          references to the node.  Further, we can't do this in some
5199          nice central place in ipa_tm_execute because we don't have
5200          the exact list of wrapper functions that would be used.
5201          Marking more wrappers than necessary results in the creation
5202          of unnecessary cgraph_nodes, which can cause some of the
5203          other IPA passes to crash.
5204
5205          We do need to mark these nodes so that we get the proper
5206          result in expand_call_tm.  */
5207       /* ??? This seems broken.  How is it that we're marking the
5208          CALLEE as may_enter_irr?  Surely we should be marking the
5209          CALLER.  Also note that find_tm_replacement_function also
5210          contains mappings into the TM runtime, e.g. memcpy.  These
5211          we know won't go irrevocable.  */
5212       new_node->tm_may_enter_irr = 1;
5213     }
5214   else
5215     {
5216       struct tm_ipa_cg_data *d;
5217       struct cgraph_node *tnode = e->callee;
5218
5219       d = get_cg_data (&tnode, true);
5220       new_node = d->clone;
5221
5222       /* As we've already skipped pure calls and appropriate builtins,
5223          and we've already marked irrevocable blocks, if we can't come
5224          up with a static replacement, then ask the runtime.  */
5225       if (new_node == NULL)
5226         {
5227           *need_ssa_rename_p |=
5228             ipa_tm_insert_gettmclone_call (node, region, gsi, stmt);
5229           return;
5230         }
5231
5232       fndecl = new_node->decl;
5233     }
5234
5235   e->redirect_callee (new_node);
5236   gimple_call_set_fndecl (stmt, fndecl);
5237 }
5238
5239 /* Helper function for ipa_tm_transform_calls.  For a given BB,
5240    install calls to tm_irrevocable when IRR_BLOCKS are reached,
5241    redirect other calls to the generated transactional clone.  */
5242
5243 static bool
5244 ipa_tm_transform_calls_1 (struct cgraph_node *node, struct tm_region *region,
5245                           basic_block bb, bitmap irr_blocks)
5246 {
5247   gimple_stmt_iterator gsi;
5248   bool need_ssa_rename = false;
5249
5250   if (irr_blocks && bitmap_bit_p (irr_blocks, bb->index))
5251     {
5252       ipa_tm_insert_irr_call (node, region, bb);
5253       return true;
5254     }
5255
5256   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5257     {
5258       gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
5259
5260       if (!is_gimple_call (stmt))
5261         continue;
5262       if (is_tm_pure_call (stmt))
5263         continue;
5264
5265       /* Redirect edges to the appropriate replacement or clone.  */
5266       ipa_tm_transform_calls_redirect (node, region, &gsi, &need_ssa_rename);
5267     }
5268
5269   return need_ssa_rename;
5270 }
5271
5272 /* Walk the CFG for REGION, beginning at BB.  Install calls to
5273    tm_irrevocable when IRR_BLOCKS are reached, redirect other calls to
5274    the generated transactional clone.  */
5275
5276 static bool
5277 ipa_tm_transform_calls (struct cgraph_node *node, struct tm_region *region,
5278                         basic_block bb, bitmap irr_blocks)
5279 {
5280   bool need_ssa_rename = false;
5281   edge e;
5282   edge_iterator ei;
5283   auto_vec<basic_block> queue;
5284   bitmap visited_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
5285
5286   queue.safe_push (bb);
5287   do
5288     {
5289       bb = queue.pop ();
5290
5291       need_ssa_rename |=
5292         ipa_tm_transform_calls_1 (node, region, bb, irr_blocks);
5293
5294       if (irr_blocks && bitmap_bit_p (irr_blocks, bb->index))
5295         continue;
5296
5297       if (region && bitmap_bit_p (region->exit_blocks, bb->index))
5298         continue;
5299
5300       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5301         if (!bitmap_bit_p (visited_blocks, e->dest->index))
5302           {
5303             bitmap_set_bit (visited_blocks, e->dest->index);
5304             queue.safe_push (e->dest);
5305           }
5306     }
5307   while (!queue.is_empty ());
5308
5309   BITMAP_FREE (visited_blocks);
5310
5311   return need_ssa_rename;
5312 }
5313
5314 /* Transform the calls within the TM regions within NODE.  */
5315
5316 static void
5317 ipa_tm_transform_transaction (struct cgraph_node *node)
5318 {
5319   struct tm_ipa_cg_data *d;
5320   struct tm_region *region;
5321   bool need_ssa_rename = false;
5322
5323   d = get_cg_data (&node, true);
5324
5325   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
5326   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5327
5328   for (region = d->all_tm_regions; region; region = region->next)
5329     {
5330       /* If we're sure to go irrevocable, don't transform anything.  */
5331       if (d->irrevocable_blocks_normal
5332           && bitmap_bit_p (d->irrevocable_blocks_normal,
5333                            region->entry_block->index))
5334         {
5335           transaction_subcode_ior (region, GTMA_DOES_GO_IRREVOCABLE
5336                                            | GTMA_MAY_ENTER_IRREVOCABLE
5337                                            | GTMA_HAS_NO_INSTRUMENTATION);
5338           continue;
5339         }
5340
5341       need_ssa_rename |=
5342         ipa_tm_transform_calls (node, region, region->entry_block,
5343                                 d->irrevocable_blocks_normal);
5344     }
5345
5346   if (need_ssa_rename)
5347     update_ssa (TODO_update_ssa_only_virtuals);
5348
5349   pop_cfun ();
5350 }
5351
5352 /* Transform the calls within the transactional clone of NODE.  */
5353
5354 static void
5355 ipa_tm_transform_clone (struct cgraph_node *node)
5356 {
5357   struct tm_ipa_cg_data *d;
5358   bool need_ssa_rename;
5359
5360   d = get_cg_data (&node, true);
5361
5362   /* If this function makes no calls and has no irrevocable blocks,
5363      then there's nothing to do.  */
5364   /* ??? Remove non-aborting top-level transactions.  */
5365   if (!node->callees && !node->indirect_calls && !d->irrevocable_blocks_clone)
5366     return;
5367
5368   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (d->clone->decl));
5369   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5370
5371   need_ssa_rename =
5372     ipa_tm_transform_calls (d->clone, NULL,
5373                             single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)),
5374                             d->irrevocable_blocks_clone);
5375
5376   if (need_ssa_rename)
5377     update_ssa (TODO_update_ssa_only_virtuals);
5378
5379   pop_cfun ();
5380 }
5381
5382 /* Main entry point for the transactional memory IPA pass.  */
5383
5384 static unsigned int
5385 ipa_tm_execute (void)
5386 {
5387   cgraph_node_queue tm_callees = cgraph_node_queue ();
5388   /* List of functions that will go irrevocable.  */
5389   cgraph_node_queue irr_worklist = cgraph_node_queue ();
5390
5391   struct cgraph_node *node;
5392   struct tm_ipa_cg_data *d;
5393   enum availability a;
5394   unsigned int i;
5395
5396   cgraph_node::checking_verify_cgraph_nodes ();
5397
5398   bitmap_obstack_initialize (&tm_obstack);
5399   initialize_original_copy_tables ();
5400
5401   /* For all local functions marked tm_callable, queue them.  */
5402   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
5403     if (is_tm_callable (node->decl)
5404         && node->get_availability () >= AVAIL_INTERPOSABLE)
5405       {
5406         d = get_cg_data (&node, true);
5407         maybe_push_queue (node, &tm_callees, &d->in_callee_queue);
5408       }
5409
5410   /* For all local reachable functions...  */
5411   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
5412     if (node->lowered
5413         && node->get_availability () >= AVAIL_INTERPOSABLE)
5414       {
5415         /* ... marked tm_pure, record that fact for the runtime by
5416            indicating that the pure function is its own tm_callable.
5417            No need to do this if the function's address can't be taken.  */
5418         if (is_tm_pure (node->decl))
5419           {
5420             if (!node->local)
5421               record_tm_clone_pair (node->decl, node->decl);
5422             continue;
5423           }
5424
5425         push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
5426         calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5427
5428         tm_region_init (NULL);
5429         if (all_tm_regions)
5430           {
5431             d = get_cg_data (&node, true);
5432
5433             /* Scan for calls that are in each transaction, and
5434                generate the uninstrumented code path.  */
5435             ipa_tm_scan_calls_transaction (d, &tm_callees);
5436
5437             /* Put it in the worklist so we can scan the function
5438                later (ipa_tm_scan_irr_function) and mark the
5439                irrevocable blocks.  */
5440             maybe_push_queue (node, &irr_worklist, &d->in_worklist);
5441             d->want_irr_scan_normal = true;
5442           }
5443
5444         pop_cfun ();
5445       }
5446
5447   /* For every local function on the callee list, scan as if we will be
5448      creating a transactional clone, queueing all new functions we find
5449      along the way.  */
5450   for (i = 0; i < tm_callees.length (); ++i)
5451     {
5452       node = tm_callees[i];
5453       a = node->get_availability ();
5454       d = get_cg_data (&node, true);
5455
5456       /* Put it in the worklist so we can scan the function later
5457          (ipa_tm_scan_irr_function) and mark the irrevocable
5458          blocks.  */
5459       maybe_push_queue (node, &irr_worklist, &d->in_worklist);
5460
5461       /* Some callees cannot be arbitrarily cloned.  These will always be
5462          irrevocable.  Mark these now, so that we need not scan them.  */
5463       if (is_tm_irrevocable (node->decl))
5464         ipa_tm_note_irrevocable (node, &irr_worklist);
5465       else if (a <= AVAIL_NOT_AVAILABLE
5466                && !is_tm_safe_or_pure (node->decl))
5467         ipa_tm_note_irrevocable (node, &irr_worklist);
5468       else if (a >= AVAIL_INTERPOSABLE)
5469         {
5470           if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
5471             ipa_tm_note_irrevocable (node, &irr_worklist);
5472           else if (!d->is_irrevocable)
5473             {
5474               /* If this is an alias, make sure its base is queued as well.
5475                  we need not scan the callees now, as the base will do.  */
5476               if (node->alias)
5477                 {
5478                   node = cgraph_node::get (node->thunk.alias);
5479                   d = get_cg_data (&node, true);
5480                   maybe_push_queue (node, &tm_callees, &d->in_callee_queue);
5481                   continue;
5482                 }
5483
5484               /* Add all nodes called by this function into
5485                  tm_callees as well.  */
5486               ipa_tm_scan_calls_clone (node, &tm_callees);
5487             }
5488         }
5489     }
5490
5491   /* Iterate scans until no more work to be done.  Prefer not to use
5492      vec::pop because the worklist tends to follow a breadth-first
5493      search of the callgraph, which should allow convergance with a
5494      minimum number of scans.  But we also don't want the worklist
5495      array to grow without bound, so we shift the array up periodically.  */
5496   for (i = 0; i < irr_worklist.length (); ++i)
5497     {
5498       if (i > 256 && i == irr_worklist.length () / 8)
5499         {
5500           irr_worklist.block_remove (0, i);
5501           i = 0;
5502         }
5503
5504       node = irr_worklist[i];
5505       d = get_cg_data (&node, true);
5506       d->in_worklist = false;
5507
5508       if (d->want_irr_scan_normal)
5509         {
5510           d->want_irr_scan_normal = false;
5511           ipa_tm_scan_irr_function (node, false);
5512         }
5513       if (d->in_callee_queue && ipa_tm_scan_irr_function (node, true))
5514         ipa_tm_note_irrevocable (node, &irr_worklist);
5515     }
5516
5517   /* For every function on the callee list, collect the tm_may_enter_irr
5518      bit on the node.  */
5519   irr_worklist.truncate (0);
5520   for (i = 0; i < tm_callees.length (); ++i)
5521     {
5522       node = tm_callees[i];
5523       if (ipa_tm_mayenterirr_function (node))
5524         {
5525           d = get_cg_data (&node, true);
5526           gcc_assert (d->in_worklist == false);
5527           maybe_push_queue (node, &irr_worklist, &d->in_worklist);
5528         }
5529     }
5530
5531   /* Propagate the tm_may_enter_irr bit to callers until stable.  */
5532   for (i = 0; i < irr_worklist.length (); ++i)
5533     {
5534       struct cgraph_node *caller;
5535       struct cgraph_edge *e;
5536       struct ipa_ref *ref;
5537
5538       if (i > 256 && i == irr_worklist.length () / 8)
5539         {
5540           irr_worklist.block_remove (0, i);
5541           i = 0;
5542         }
5543
5544       node = irr_worklist[i];
5545       d = get_cg_data (&node, true);
5546       d->in_worklist = false;
5547       node->tm_may_enter_irr = true;
5548
5549       /* Propagate back to normal callers.  */
5550       for (e = node->callers; e ; e = e->next_caller)
5551         {
5552           caller = e->caller;
5553           if (!is_tm_safe_or_pure (caller->decl)
5554               && !caller->tm_may_enter_irr)
5555             {
5556               d = get_cg_data (&caller, true);
5557               maybe_push_queue (caller, &irr_worklist, &d->in_worklist);
5558             }
5559         }
5560
5561       /* Propagate back to referring aliases as well.  */
5562       FOR_EACH_ALIAS (node, ref)
5563         {
5564           caller = dyn_cast<cgraph_node *> (ref->referring);
5565           if (!caller->tm_may_enter_irr)
5566             {
5567               /* ?? Do not traverse aliases here.  */
5568               d = get_cg_data (&caller, false);
5569               maybe_push_queue (caller, &irr_worklist, &d->in_worklist);
5570             }
5571         }
5572     }
5573
5574   /* Now validate all tm_safe functions, and all atomic regions in
5575      other functions.  */
5576   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
5577     if (node->lowered
5578         && node->get_availability () >= AVAIL_INTERPOSABLE)
5579       {
5580         d = get_cg_data (&node, true);
5581         if (is_tm_safe (node->decl))
5582           ipa_tm_diagnose_tm_safe (node);
5583         else if (d->all_tm_regions)
5584           ipa_tm_diagnose_transaction (node, d->all_tm_regions);
5585       }
5586
5587   /* Create clones.  Do those that are not irrevocable and have a
5588      positive call count.  Do those publicly visible functions that
5589      the user directed us to clone.  */
5590   for (i = 0; i < tm_callees.length (); ++i)
5591     {
5592       bool doit = false;
5593
5594       node = tm_callees[i];
5595       if (node->cpp_implicit_alias)
5596         continue;
5597
5598       a = node->get_availability ();
5599       d = get_cg_data (&node, true);
5600
5601       if (a <= AVAIL_NOT_AVAILABLE)
5602         doit = is_tm_callable (node->decl);
5603       else if (a <= AVAIL_AVAILABLE && is_tm_callable (node->decl))
5604         doit = true;
5605       else if (!d->is_irrevocable
5606                && d->tm_callers_normal + d->tm_callers_clone > 0)
5607         doit = true;
5608
5609       if (doit)
5610         ipa_tm_create_version (node);
5611     }
5612
5613   /* Redirect calls to the new clones, and insert irrevocable marks.  */
5614   for (i = 0; i < tm_callees.length (); ++i)
5615     {
5616       node = tm_callees[i];
5617       if (node->analyzed)
5618         {
5619           d = get_cg_data (&node, true);
5620           if (d->clone)
5621             ipa_tm_transform_clone (node);
5622         }
5623     }
5624   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
5625     if (node->lowered
5626         && node->get_availability () >= AVAIL_INTERPOSABLE)
5627       {
5628         d = get_cg_data (&node, true);
5629         if (d->all_tm_regions)
5630           ipa_tm_transform_transaction (node);
5631       }
5632
5633   /* Free and clear all data structures.  */
5634   tm_callees.release ();
5635   irr_worklist.release ();
5636   bitmap_obstack_release (&tm_obstack);
5637   free_original_copy_tables ();
5638
5639   FOR_EACH_FUNCTION (node)
5640     node->aux = NULL;
5641
5642   cgraph_node::checking_verify_cgraph_nodes ();
5643
5644   return 0;
5645 }
5646
5647 namespace {
5648
5649 const pass_data pass_data_ipa_tm =
5650 {
5651   SIMPLE_IPA_PASS, /* type */
5652   "tmipa", /* name */
5653   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5654   TV_TRANS_MEM, /* tv_id */
5655   ( PROP_ssa | PROP_cfg ), /* properties_required */
5656   0, /* properties_provided */
5657   0, /* properties_destroyed */
5658   0, /* todo_flags_start */
5659   0, /* todo_flags_finish */
5660 };
5661
5662 class pass_ipa_tm : public simple_ipa_opt_pass
5663 {
5664 public:
5665   pass_ipa_tm (gcc::context *ctxt)
5666     : simple_ipa_opt_pass (pass_data_ipa_tm, ctxt)
5667   {}
5668
5669   /* opt_pass methods: */
5670   virtual bool gate (function *) { return flag_tm; }
5671   virtual unsigned int execute (function *) { return ipa_tm_execute (); }
5672
5673 }; // class pass_ipa_tm
5674
5675 } // anon namespace
5676
5677 simple_ipa_opt_pass *
5678 make_pass_ipa_tm (gcc::context *ctxt)
5679 {
5680   return new pass_ipa_tm (ctxt);
5681 }
5682
5683 #include "gt-trans-mem.h"