2e1df69b7bdb9c2ae4ca2a4585cd24852f611101
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / tree-ssa-tail-merge.c
1 /* Tail merging for gimple.
2    Copyright (C) 2011-2013 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Tom de Vries (tom@codesourcery.com)
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 /* Pass overview.
22
23
24    MOTIVATIONAL EXAMPLE
25
26    gimple representation of gcc/testsuite/gcc.dg/pr43864.c at
27
28    hprofStartupp (charD.1 * outputFileNameD.2600, charD.1 * ctxD.2601)
29    {
30      struct FILED.1638 * fpD.2605;
31      charD.1 fileNameD.2604[1000];
32      intD.0 D.3915;
33      const charD.1 * restrict outputFileName.0D.3914;
34
35      # BLOCK 2 freq:10000
36      # PRED: ENTRY [100.0%]  (fallthru,exec)
37      # PT = nonlocal { D.3926 } (restr)
38      outputFileName.0D.3914_3
39        = (const charD.1 * restrict) outputFileNameD.2600_2(D);
40      # .MEMD.3923_13 = VDEF <.MEMD.3923_12(D)>
41      # USE = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
42      # CLB = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
43      sprintfD.759 (&fileNameD.2604, outputFileName.0D.3914_3);
44      # .MEMD.3923_14 = VDEF <.MEMD.3923_13>
45      # USE = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
46      # CLB = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
47      D.3915_4 = accessD.2606 (&fileNameD.2604, 1);
48      if (D.3915_4 == 0)
49        goto <bb 3>;
50      else
51        goto <bb 4>;
52      # SUCC: 3 [10.0%]  (true,exec) 4 [90.0%]  (false,exec)
53
54      # BLOCK 3 freq:1000
55      # PRED: 2 [10.0%]  (true,exec)
56      # .MEMD.3923_15 = VDEF <.MEMD.3923_14>
57      # USE = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
58      # CLB = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
59      freeD.898 (ctxD.2601_5(D));
60      goto <bb 7>;
61      # SUCC: 7 [100.0%]  (fallthru,exec)
62
63      # BLOCK 4 freq:9000
64      # PRED: 2 [90.0%]  (false,exec)
65      # .MEMD.3923_16 = VDEF <.MEMD.3923_14>
66      # PT = nonlocal escaped
67      # USE = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
68      # CLB = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
69      fpD.2605_8 = fopenD.1805 (&fileNameD.2604[0], 0B);
70      if (fpD.2605_8 == 0B)
71        goto <bb 5>;
72      else
73        goto <bb 6>;
74      # SUCC: 5 [1.9%]  (true,exec) 6 [98.1%]  (false,exec)
75
76      # BLOCK 5 freq:173
77      # PRED: 4 [1.9%]  (true,exec)
78      # .MEMD.3923_17 = VDEF <.MEMD.3923_16>
79      # USE = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
80      # CLB = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
81      freeD.898 (ctxD.2601_5(D));
82      goto <bb 7>;
83      # SUCC: 7 [100.0%]  (fallthru,exec)
84
85      # BLOCK 6 freq:8827
86      # PRED: 4 [98.1%]  (false,exec)
87      # .MEMD.3923_18 = VDEF <.MEMD.3923_16>
88      # USE = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
89      # CLB = nonlocal null { fileNameD.2604 D.3926 } (restr)
90      fooD.2599 (outputFileNameD.2600_2(D), fpD.2605_8);
91      # SUCC: 7 [100.0%]  (fallthru,exec)
92
93      # BLOCK 7 freq:10000
94      # PRED: 3 [100.0%]  (fallthru,exec) 5 [100.0%]  (fallthru,exec)
95              6 [100.0%]  (fallthru,exec)
96      # PT = nonlocal null
97
98      # ctxD.2601_1 = PHI <0B(3), 0B(5), ctxD.2601_5(D)(6)>
99      # .MEMD.3923_11 = PHI <.MEMD.3923_15(3), .MEMD.3923_17(5),
100                             .MEMD.3923_18(6)>
101      # VUSE <.MEMD.3923_11>
102      return ctxD.2601_1;
103      # SUCC: EXIT [100.0%]
104    }
105
106    bb 3 and bb 5 can be merged.  The blocks have different predecessors, but the
107    same successors, and the same operations.
108
109
110    CONTEXT
111
112    A technique called tail merging (or cross jumping) can fix the example
113    above.  For a block, we look for common code at the end (the tail) of the
114    predecessor blocks, and insert jumps from one block to the other.
115    The example is a special case for tail merging, in that 2 whole blocks
116    can be merged, rather than just the end parts of it.
117    We currently only focus on whole block merging, so in that sense
118    calling this pass tail merge is a bit of a misnomer.
119
120    We distinguish 2 kinds of situations in which blocks can be merged:
121    - same operations, same predecessors.  The successor edges coming from one
122      block are redirected to come from the other block.
123    - same operations, same successors.  The predecessor edges entering one block
124      are redirected to enter the other block.  Note that this operation might
125      involve introducing phi operations.
126
127    For efficient implementation, we would like to value numbers the blocks, and
128    have a comparison operator that tells us whether the blocks are equal.
129    Besides being runtime efficient, block value numbering should also abstract
130    from irrelevant differences in order of operations, much like normal value
131    numbering abstracts from irrelevant order of operations.
132
133    For the first situation (same_operations, same predecessors), normal value
134    numbering fits well.  We can calculate a block value number based on the
135    value numbers of the defs and vdefs.
136
137    For the second situation (same operations, same successors), this approach
138    doesn't work so well.  We can illustrate this using the example.  The calls
139    to free use different vdefs: MEMD.3923_16 and MEMD.3923_14, and these will
140    remain different in value numbering, since they represent different memory
141    states.  So the resulting vdefs of the frees will be different in value
142    numbering, so the block value numbers will be different.
143
144    The reason why we call the blocks equal is not because they define the same
145    values, but because uses in the blocks use (possibly different) defs in the
146    same way.  To be able to detect this efficiently, we need to do some kind of
147    reverse value numbering, meaning number the uses rather than the defs, and
148    calculate a block value number based on the value number of the uses.
149    Ideally, a block comparison operator will also indicate which phis are needed
150    to merge the blocks.
151
152    For the moment, we don't do block value numbering, but we do insn-by-insn
153    matching, using scc value numbers to match operations with results, and
154    structural comparison otherwise, while ignoring vop mismatches.
155
156
157    IMPLEMENTATION
158
159    1. The pass first determines all groups of blocks with the same successor
160       blocks.
161    2. Within each group, it tries to determine clusters of equal basic blocks.
162    3. The clusters are applied.
163    4. The same successor groups are updated.
164    5. This process is repeated from 2 onwards, until no more changes.
165
166
167    LIMITATIONS/TODO
168
169    - block only
170    - handles only 'same operations, same successors'.
171      It handles same predecessors as a special subcase though.
172    - does not implement the reverse value numbering and block value numbering.
173    - improve memory allocation: use garbage collected memory, obstacks,
174      allocpools where appropriate.
175    - no insertion of gimple_reg phis,  We only introduce vop-phis.
176    - handle blocks with gimple_reg phi_nodes.
177
178
179    PASS PLACEMENT
180    This 'pass' is not a stand-alone gimple pass, but runs as part of
181    pass_pre, in order to share the value numbering.
182
183
184    SWITCHES
185
186    - ftree-tail-merge.  On at -O2.  We may have to enable it only at -Os.  */
187
188 #include "config.h"
189 #include "system.h"
190 #include "coretypes.h"
191 #include "tm.h"
192 #include "tree.h"
193 #include "stor-layout.h"
194 #include "trans-mem.h"
195 #include "tm_p.h"
196 #include "basic-block.h"
197 #include "flags.h"
198 #include "function.h"
199 #include "gimple.h"
200 #include "gimple-iterator.h"
201 #include "gimple-ssa.h"
202 #include "tree-cfg.h"
203 #include "tree-phinodes.h"
204 #include "ssa-iterators.h"
205 #include "tree-into-ssa.h"
206 #include "tree-ssa-alias.h"
207 #include "params.h"
208 #include "hash-table.h"
209 #include "gimple-pretty-print.h"
210 #include "tree-ssa-sccvn.h"
211 #include "tree-dump.h"
212 #include "cfgloop.h"
213 #include "tree-pass.h"
214 #include "trans-mem.h"
215
216 /* Describes a group of bbs with the same successors.  The successor bbs are
217    cached in succs, and the successor edge flags are cached in succ_flags.
218    If a bb has the EDGE_TRUE/VALSE_VALUE flags swapped compared to succ_flags,
219    it's marked in inverse.
220    Additionally, the hash value for the struct is cached in hashval, and
221    in_worklist indicates whether it's currently part of worklist.  */
222
223 struct same_succ_def
224 {
225   /* The bbs that have the same successor bbs.  */
226   bitmap bbs;
227   /* The successor bbs.  */
228   bitmap succs;
229   /* Indicates whether the EDGE_TRUE/FALSE_VALUEs of succ_flags are swapped for
230      bb.  */
231   bitmap inverse;
232   /* The edge flags for each of the successor bbs.  */
233   vec<int> succ_flags;
234   /* Indicates whether the struct is currently in the worklist.  */
235   bool in_worklist;
236   /* The hash value of the struct.  */
237   hashval_t hashval;
238
239   /* hash_table support.  */
240   typedef same_succ_def value_type;
241   typedef same_succ_def compare_type;
242   static inline hashval_t hash (const value_type *);
243   static int equal (const value_type *, const compare_type *);
244   static void remove (value_type *);
245 };
246 typedef struct same_succ_def *same_succ;
247 typedef const struct same_succ_def *const_same_succ;
248
249 /* hash routine for hash_table support, returns hashval of E.  */
250
251 inline hashval_t
252 same_succ_def::hash (const value_type *e)
253 {
254   return e->hashval;
255 }
256
257 /* A group of bbs where 1 bb from bbs can replace the other bbs.  */
258
259 struct bb_cluster_def
260 {
261   /* The bbs in the cluster.  */
262   bitmap bbs;
263   /* The preds of the bbs in the cluster.  */
264   bitmap preds;
265   /* Index in all_clusters vector.  */
266   int index;
267   /* The bb to replace the cluster with.  */
268   basic_block rep_bb;
269 };
270 typedef struct bb_cluster_def *bb_cluster;
271 typedef const struct bb_cluster_def *const_bb_cluster;
272
273 /* Per bb-info.  */
274
275 struct aux_bb_info
276 {
277   /* The number of non-debug statements in the bb.  */
278   int size;
279   /* The same_succ that this bb is a member of.  */
280   same_succ bb_same_succ;
281   /* The cluster that this bb is a member of.  */
282   bb_cluster cluster;
283   /* The vop state at the exit of a bb.  This is shortlived data, used to
284      communicate data between update_block_by and update_vuses.  */
285   tree vop_at_exit;
286   /* The bb that either contains or is dominated by the dependencies of the
287      bb.  */
288   basic_block dep_bb;
289 };
290
291 /* Macros to access the fields of struct aux_bb_info.  */
292
293 #define BB_SIZE(bb) (((struct aux_bb_info *)bb->aux)->size)
294 #define BB_SAME_SUCC(bb) (((struct aux_bb_info *)bb->aux)->bb_same_succ)
295 #define BB_CLUSTER(bb) (((struct aux_bb_info *)bb->aux)->cluster)
296 #define BB_VOP_AT_EXIT(bb) (((struct aux_bb_info *)bb->aux)->vop_at_exit)
297 #define BB_DEP_BB(bb) (((struct aux_bb_info *)bb->aux)->dep_bb)
298
299 /* Returns true if the only effect a statement STMT has, is to define locally
300    used SSA_NAMEs.  */
301
302 static bool
303 stmt_local_def (gimple stmt)
304 {
305   basic_block bb, def_bb;
306   imm_use_iterator iter;
307   use_operand_p use_p;
308   tree val;
309   def_operand_p def_p;
310
311   if (gimple_has_side_effects (stmt)
312       || stmt_could_throw_p (stmt)
313       || gimple_vdef (stmt) != NULL_TREE)
314     return false;
315
316   def_p = SINGLE_SSA_DEF_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF);
317   if (def_p == NULL)
318     return false;
319
320   val = DEF_FROM_PTR (def_p);
321   if (val == NULL_TREE || TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
322     return false;
323
324   def_bb = gimple_bb (stmt);
325
326   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, val)
327     {
328       if (is_gimple_debug (USE_STMT (use_p)))
329         continue;
330       bb = gimple_bb (USE_STMT (use_p));
331       if (bb == def_bb)
332         continue;
333
334       if (gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI
335           && EDGE_PRED (bb, PHI_ARG_INDEX_FROM_USE (use_p))->src == def_bb)
336         continue;
337
338       return false;
339     }
340
341   return true;
342 }
343
344 /* Let GSI skip forwards over local defs.  */
345
346 static void
347 gsi_advance_fw_nondebug_nonlocal (gimple_stmt_iterator *gsi)
348 {
349   gimple stmt;
350
351   while (true)
352     {
353       if (gsi_end_p (*gsi))
354         return;
355       stmt = gsi_stmt (*gsi);
356       if (!stmt_local_def (stmt))
357         return;
358         gsi_next_nondebug (gsi);
359     }
360 }
361
362 /* VAL1 and VAL2 are either:
363    - uses in BB1 and BB2, or
364    - phi alternatives for BB1 and BB2.
365    Return true if the uses have the same gvn value.  */
366
367 static bool
368 gvn_uses_equal (tree val1, tree val2)
369 {
370   gcc_checking_assert (val1 != NULL_TREE && val2 != NULL_TREE);
371
372   if (val1 == val2)
373     return true;
374
375   if (vn_valueize (val1) != vn_valueize (val2))
376     return false;
377
378   return ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME || CONSTANT_CLASS_P (val1))
379           && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME || CONSTANT_CLASS_P (val2)));
380 }
381
382 /* Prints E to FILE.  */
383
384 static void
385 same_succ_print (FILE *file, const same_succ e)
386 {
387   unsigned int i;
388   bitmap_print (file, e->bbs, "bbs:", "\n");
389   bitmap_print (file, e->succs, "succs:", "\n");
390   bitmap_print (file, e->inverse, "inverse:", "\n");
391   fprintf (file, "flags:");
392   for (i = 0; i < e->succ_flags.length (); ++i)
393     fprintf (file, " %x", e->succ_flags[i]);
394   fprintf (file, "\n");
395 }
396
397 /* Prints same_succ VE to VFILE.  */
398
399 inline int
400 ssa_same_succ_print_traverse (same_succ *pe, FILE *file)
401 {
402   const same_succ e = *pe;
403   same_succ_print (file, e);
404   return 1;
405 }
406
407 /* Update BB_DEP_BB (USE_BB), given a use of VAL in USE_BB.  */
408
409 static void
410 update_dep_bb (basic_block use_bb, tree val)
411 {
412   basic_block dep_bb;
413
414   /* Not a dep.  */
415   if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
416     return;
417
418   /* Skip use of global def.  */
419   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (val))
420     return;
421
422   /* Skip use of local def.  */
423   dep_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (val));
424   if (dep_bb == use_bb)
425     return;
426
427   if (BB_DEP_BB (use_bb) == NULL
428       || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dep_bb, BB_DEP_BB (use_bb)))
429     BB_DEP_BB (use_bb) = dep_bb;
430 }
431
432 /* Update BB_DEP_BB, given the dependencies in STMT.  */
433
434 static void
435 stmt_update_dep_bb (gimple stmt)
436 {
437   ssa_op_iter iter;
438   use_operand_p use;
439
440   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE)
441     update_dep_bb (gimple_bb (stmt), USE_FROM_PTR (use));
442 }
443
444 /* Calculates hash value for same_succ VE.  */
445
446 static hashval_t
447 same_succ_hash (const_same_succ e)
448 {
449   hashval_t hashval = bitmap_hash (e->succs);
450   int flags;
451   unsigned int i;
452   unsigned int first = bitmap_first_set_bit (e->bbs);
453   basic_block bb = BASIC_BLOCK (first);
454   int size = 0;
455   gimple_stmt_iterator gsi;
456   gimple stmt;
457   tree arg;
458   unsigned int s;
459   bitmap_iterator bs;
460
461   for (gsi = gsi_start_nondebug_bb (bb);
462        !gsi_end_p (gsi); gsi_next_nondebug (&gsi))
463     {
464       stmt = gsi_stmt (gsi);
465       stmt_update_dep_bb (stmt);
466       if (stmt_local_def (stmt))
467         continue;
468       size++;
469
470       hashval = iterative_hash_hashval_t (gimple_code (stmt), hashval);
471       if (is_gimple_assign (stmt))
472         hashval = iterative_hash_hashval_t (gimple_assign_rhs_code (stmt),
473                                             hashval);
474       if (!is_gimple_call (stmt))
475         continue;
476       if (gimple_call_internal_p (stmt))
477         hashval = iterative_hash_hashval_t
478           ((hashval_t) gimple_call_internal_fn (stmt), hashval);
479       else
480         hashval = iterative_hash_expr (gimple_call_fn (stmt), hashval);
481       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
482         {
483           arg = gimple_call_arg (stmt, i);
484           arg = vn_valueize (arg);
485           hashval = iterative_hash_expr (arg, hashval);
486         }
487     }
488
489   hashval = iterative_hash_hashval_t (size, hashval);
490   BB_SIZE (bb) = size;
491
492   for (i = 0; i < e->succ_flags.length (); ++i)
493     {
494       flags = e->succ_flags[i];
495       flags = flags & ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE);
496       hashval = iterative_hash_hashval_t (flags, hashval);
497     }
498
499   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e->succs, 0, s, bs)
500     {
501       int n = find_edge (bb, BASIC_BLOCK (s))->dest_idx;
502       for (gsi = gsi_start_phis (BASIC_BLOCK (s)); !gsi_end_p (gsi);
503            gsi_next (&gsi))
504         {
505           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
506           tree lhs = gimple_phi_result (phi);
507           tree val = gimple_phi_arg_def (phi, n);
508
509           if (virtual_operand_p (lhs))
510             continue;
511           update_dep_bb (bb, val);
512         }
513     }
514
515   return hashval;
516 }
517
518 /* Returns true if E1 and E2 have 2 successors, and if the successor flags
519    are inverse for the EDGE_TRUE_VALUE and EDGE_FALSE_VALUE flags, and equal for
520    the other edge flags.  */
521
522 static bool
523 inverse_flags (const_same_succ e1, const_same_succ e2)
524 {
525   int f1a, f1b, f2a, f2b;
526   int mask = ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE);
527
528   if (e1->succ_flags.length () != 2)
529     return false;
530
531   f1a = e1->succ_flags[0];
532   f1b = e1->succ_flags[1];
533   f2a = e2->succ_flags[0];
534   f2b = e2->succ_flags[1];
535
536   if (f1a == f2a && f1b == f2b)
537     return false;
538
539   return (f1a & mask) == (f2a & mask) && (f1b & mask) == (f2b & mask);
540 }
541
542 /* Compares SAME_SUCCs E1 and E2.  */
543
544 int
545 same_succ_def::equal (const value_type *e1, const compare_type *e2)
546 {
547   unsigned int i, first1, first2;
548   gimple_stmt_iterator gsi1, gsi2;
549   gimple s1, s2;
550   basic_block bb1, bb2;
551
552   if (e1->hashval != e2->hashval)
553     return 0;
554
555   if (e1->succ_flags.length () != e2->succ_flags.length ())
556     return 0;
557
558   if (!bitmap_equal_p (e1->succs, e2->succs))
559     return 0;
560
561   if (!inverse_flags (e1, e2))
562     {
563       for (i = 0; i < e1->succ_flags.length (); ++i)
564         if (e1->succ_flags[i] != e1->succ_flags[i])
565           return 0;
566     }
567
568   first1 = bitmap_first_set_bit (e1->bbs);
569   first2 = bitmap_first_set_bit (e2->bbs);
570
571   bb1 = BASIC_BLOCK (first1);
572   bb2 = BASIC_BLOCK (first2);
573
574   if (BB_SIZE (bb1) != BB_SIZE (bb2))
575     return 0;
576
577   gsi1 = gsi_start_nondebug_bb (bb1);
578   gsi2 = gsi_start_nondebug_bb (bb2);
579   gsi_advance_fw_nondebug_nonlocal (&gsi1);
580   gsi_advance_fw_nondebug_nonlocal (&gsi2);
581   while (!(gsi_end_p (gsi1) || gsi_end_p (gsi2)))
582     {
583       s1 = gsi_stmt (gsi1);
584       s2 = gsi_stmt (gsi2);
585       if (gimple_code (s1) != gimple_code (s2))
586         return 0;
587       if (is_gimple_call (s1) && !gimple_call_same_target_p (s1, s2))
588         return 0;
589       gsi_next_nondebug (&gsi1);
590       gsi_next_nondebug (&gsi2);
591       gsi_advance_fw_nondebug_nonlocal (&gsi1);
592       gsi_advance_fw_nondebug_nonlocal (&gsi2);
593     }
594
595   return 1;
596 }
597
598 /* Alloc and init a new SAME_SUCC.  */
599
600 static same_succ
601 same_succ_alloc (void)
602 {
603   same_succ same = XNEW (struct same_succ_def);
604
605   same->bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
606   same->succs = BITMAP_ALLOC (NULL);
607   same->inverse = BITMAP_ALLOC (NULL);
608   same->succ_flags.create (10);
609   same->in_worklist = false;
610
611   return same;
612 }
613
614 /* Delete same_succ E.  */
615
616 void
617 same_succ_def::remove (same_succ e)
618 {
619   BITMAP_FREE (e->bbs);
620   BITMAP_FREE (e->succs);
621   BITMAP_FREE (e->inverse);
622   e->succ_flags.release ();
623
624   XDELETE (e);
625 }
626
627 /* Reset same_succ SAME.  */
628
629 static void
630 same_succ_reset (same_succ same)
631 {
632   bitmap_clear (same->bbs);
633   bitmap_clear (same->succs);
634   bitmap_clear (same->inverse);
635   same->succ_flags.truncate (0);
636 }
637
638 static hash_table <same_succ_def> same_succ_htab;
639
640 /* Array that is used to store the edge flags for a successor.  */
641
642 static int *same_succ_edge_flags;
643
644 /* Bitmap that is used to mark bbs that are recently deleted.  */
645
646 static bitmap deleted_bbs;
647
648 /* Bitmap that is used to mark predecessors of bbs that are
649    deleted.  */
650
651 static bitmap deleted_bb_preds;
652
653 /* Prints same_succ_htab to stderr.  */
654
655 extern void debug_same_succ (void);
656 DEBUG_FUNCTION void
657 debug_same_succ ( void)
658 {
659   same_succ_htab.traverse <FILE *, ssa_same_succ_print_traverse> (stderr);
660 }
661
662
663 /* Vector of bbs to process.  */
664
665 static vec<same_succ> worklist;
666
667 /* Prints worklist to FILE.  */
668
669 static void
670 print_worklist (FILE *file)
671 {
672   unsigned int i;
673   for (i = 0; i < worklist.length (); ++i)
674     same_succ_print (file, worklist[i]);
675 }
676
677 /* Adds SAME to worklist.  */
678
679 static void
680 add_to_worklist (same_succ same)
681 {
682   if (same->in_worklist)
683     return;
684
685   if (bitmap_count_bits (same->bbs) < 2)
686     return;
687
688   same->in_worklist = true;
689   worklist.safe_push (same);
690 }
691
692 /* Add BB to same_succ_htab.  */
693
694 static void
695 find_same_succ_bb (basic_block bb, same_succ *same_p)
696 {
697   unsigned int j;
698   bitmap_iterator bj;
699   same_succ same = *same_p;
700   same_succ *slot;
701   edge_iterator ei;
702   edge e;
703
704   if (bb == NULL
705       /* Be conservative with loop structure.  It's not evident that this test
706          is sufficient.  Before tail-merge, we've just called
707          loop_optimizer_finalize, and LOOPS_MAY_HAVE_MULTIPLE_LATCHES is now
708          set, so there's no guarantee that the loop->latch value is still valid.
709          But we assume that, since we've forced LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES at the
710          start of pre, we've kept that property intact throughout pre, and are
711          keeping it throughout tail-merge using this test.  */
712       || bb->loop_father->latch == bb)
713     return;
714   bitmap_set_bit (same->bbs, bb->index);
715   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
716     {
717       int index = e->dest->index;
718       bitmap_set_bit (same->succs, index);
719       same_succ_edge_flags[index] = e->flags;
720     }
721   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (same->succs, 0, j, bj)
722     same->succ_flags.safe_push (same_succ_edge_flags[j]);
723
724   same->hashval = same_succ_hash (same);
725
726   slot = same_succ_htab.find_slot_with_hash (same, same->hashval, INSERT);
727   if (*slot == NULL)
728     {
729       *slot = same;
730       BB_SAME_SUCC (bb) = same;
731       add_to_worklist (same);
732       *same_p = NULL;
733     }
734   else
735     {
736       bitmap_set_bit ((*slot)->bbs, bb->index);
737       BB_SAME_SUCC (bb) = *slot;
738       add_to_worklist (*slot);
739       if (inverse_flags (same, *slot))
740         bitmap_set_bit ((*slot)->inverse, bb->index);
741       same_succ_reset (same);
742     }
743 }
744
745 /* Find bbs with same successors.  */
746
747 static void
748 find_same_succ (void)
749 {
750   same_succ same = same_succ_alloc ();
751   basic_block bb;
752
753   FOR_EACH_BB (bb)
754     {
755       find_same_succ_bb (bb, &same);
756       if (same == NULL)
757         same = same_succ_alloc ();
758     }
759
760   same_succ_def::remove (same);
761 }
762
763 /* Initializes worklist administration.  */
764
765 static void
766 init_worklist (void)
767 {
768   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct aux_bb_info));
769   same_succ_htab.create (n_basic_blocks_for_fn (cfun));
770   same_succ_edge_flags = XCNEWVEC (int, last_basic_block);
771   deleted_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
772   deleted_bb_preds = BITMAP_ALLOC (NULL);
773   worklist.create (n_basic_blocks_for_fn (cfun));
774   find_same_succ ();
775
776   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
777     {
778       fprintf (dump_file, "initial worklist:\n");
779       print_worklist (dump_file);
780     }
781 }
782
783 /* Deletes worklist administration.  */
784
785 static void
786 delete_worklist (void)
787 {
788   free_aux_for_blocks ();
789   same_succ_htab.dispose ();
790   XDELETEVEC (same_succ_edge_flags);
791   same_succ_edge_flags = NULL;
792   BITMAP_FREE (deleted_bbs);
793   BITMAP_FREE (deleted_bb_preds);
794   worklist.release ();
795 }
796
797 /* Mark BB as deleted, and mark its predecessors.  */
798
799 static void
800 mark_basic_block_deleted (basic_block bb)
801 {
802   edge e;
803   edge_iterator ei;
804
805   bitmap_set_bit (deleted_bbs, bb->index);
806
807   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
808     bitmap_set_bit (deleted_bb_preds, e->src->index);
809 }
810
811 /* Removes BB from its corresponding same_succ.  */
812
813 static void
814 same_succ_flush_bb (basic_block bb)
815 {
816   same_succ same = BB_SAME_SUCC (bb);
817   BB_SAME_SUCC (bb) = NULL;
818   if (bitmap_single_bit_set_p (same->bbs))
819     same_succ_htab.remove_elt_with_hash (same, same->hashval);
820   else
821     bitmap_clear_bit (same->bbs, bb->index);
822 }
823
824 /* Removes all bbs in BBS from their corresponding same_succ.  */
825
826 static void
827 same_succ_flush_bbs (bitmap bbs)
828 {
829   unsigned int i;
830   bitmap_iterator bi;
831
832   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (bbs, 0, i, bi)
833     same_succ_flush_bb (BASIC_BLOCK (i));
834 }
835
836 /* Release the last vdef in BB, either normal or phi result.  */
837
838 static void
839 release_last_vdef (basic_block bb)
840 {
841   gimple_stmt_iterator i;
842
843   for (i = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (i); gsi_prev_nondebug (&i))
844     {
845       gimple stmt = gsi_stmt (i);
846       if (gimple_vdef (stmt) == NULL_TREE)
847         continue;
848
849       mark_virtual_operand_for_renaming (gimple_vdef (stmt));
850       return;
851     }
852
853   for (i = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (i); gsi_next (&i))
854     {
855       gimple phi = gsi_stmt (i);
856       tree res = gimple_phi_result (phi);
857
858       if (!virtual_operand_p (res))
859         continue;
860
861       mark_virtual_phi_result_for_renaming (phi);
862       return;
863     }
864   
865 }
866
867 /* For deleted_bb_preds, find bbs with same successors.  */
868
869 static void
870 update_worklist (void)
871 {
872   unsigned int i;
873   bitmap_iterator bi;
874   basic_block bb;
875   same_succ same;
876
877   bitmap_and_compl_into (deleted_bb_preds, deleted_bbs);
878   bitmap_clear (deleted_bbs);
879
880   bitmap_clear_bit (deleted_bb_preds, ENTRY_BLOCK);
881   same_succ_flush_bbs (deleted_bb_preds);
882
883   same = same_succ_alloc ();
884   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (deleted_bb_preds, 0, i, bi)
885     {
886       bb = BASIC_BLOCK (i);
887       gcc_assert (bb != NULL);
888       find_same_succ_bb (bb, &same);
889       if (same == NULL)
890         same = same_succ_alloc ();
891     }
892   same_succ_def::remove (same);
893   bitmap_clear (deleted_bb_preds);
894 }
895
896 /* Prints cluster C to FILE.  */
897
898 static void
899 print_cluster (FILE *file, bb_cluster c)
900 {
901   if (c == NULL)
902     return;
903   bitmap_print (file, c->bbs, "bbs:", "\n");
904   bitmap_print (file, c->preds, "preds:", "\n");
905 }
906
907 /* Prints cluster C to stderr.  */
908
909 extern void debug_cluster (bb_cluster);
910 DEBUG_FUNCTION void
911 debug_cluster (bb_cluster c)
912 {
913   print_cluster (stderr, c);
914 }
915
916 /* Update C->rep_bb, given that BB is added to the cluster.  */
917
918 static void
919 update_rep_bb (bb_cluster c, basic_block bb)
920 {
921   /* Initial.  */
922   if (c->rep_bb == NULL)
923     {
924       c->rep_bb = bb;
925       return;
926     }
927
928   /* Current needs no deps, keep it.  */
929   if (BB_DEP_BB (c->rep_bb) == NULL)
930     return;
931
932   /* Bb needs no deps, change rep_bb.  */
933   if (BB_DEP_BB (bb) == NULL)
934     {
935       c->rep_bb = bb;
936       return;
937     }
938
939   /* Bb needs last deps earlier than current, change rep_bb.  A potential
940      problem with this, is that the first deps might also be earlier, which
941      would mean we prefer longer lifetimes for the deps.  To be able to check
942      for this, we would have to trace BB_FIRST_DEP_BB as well, besides
943      BB_DEP_BB, which is really BB_LAST_DEP_BB.
944      The benefit of choosing the bb with last deps earlier, is that it can
945      potentially be used as replacement for more bbs.  */
946   if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, BB_DEP_BB (c->rep_bb), BB_DEP_BB (bb)))
947     c->rep_bb = bb;
948 }
949
950 /* Add BB to cluster C.  Sets BB in C->bbs, and preds of BB in C->preds.  */
951
952 static void
953 add_bb_to_cluster (bb_cluster c, basic_block bb)
954 {
955   edge e;
956   edge_iterator ei;
957
958   bitmap_set_bit (c->bbs, bb->index);
959
960   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
961     bitmap_set_bit (c->preds, e->src->index);
962
963   update_rep_bb (c, bb);
964 }
965
966 /* Allocate and init new cluster.  */
967
968 static bb_cluster
969 new_cluster (void)
970 {
971   bb_cluster c;
972   c = XCNEW (struct bb_cluster_def);
973   c->bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
974   c->preds = BITMAP_ALLOC (NULL);
975   c->rep_bb = NULL;
976   return c;
977 }
978
979 /* Delete clusters.  */
980
981 static void
982 delete_cluster (bb_cluster c)
983 {
984   if (c == NULL)
985     return;
986   BITMAP_FREE (c->bbs);
987   BITMAP_FREE (c->preds);
988   XDELETE (c);
989 }
990
991
992 /* Array that contains all clusters.  */
993
994 static vec<bb_cluster> all_clusters;
995
996 /* Allocate all cluster vectors.  */
997
998 static void
999 alloc_cluster_vectors (void)
1000 {
1001   all_clusters.create (n_basic_blocks_for_fn (cfun));
1002 }
1003
1004 /* Reset all cluster vectors.  */
1005
1006 static void
1007 reset_cluster_vectors (void)
1008 {
1009   unsigned int i;
1010   basic_block bb;
1011   for (i = 0; i < all_clusters.length (); ++i)
1012     delete_cluster (all_clusters[i]);
1013   all_clusters.truncate (0);
1014   FOR_EACH_BB (bb)
1015     BB_CLUSTER (bb) = NULL;
1016 }
1017
1018 /* Delete all cluster vectors.  */
1019
1020 static void
1021 delete_cluster_vectors (void)
1022 {
1023   unsigned int i;
1024   for (i = 0; i < all_clusters.length (); ++i)
1025     delete_cluster (all_clusters[i]);
1026   all_clusters.release ();
1027 }
1028
1029 /* Merge cluster C2 into C1.  */
1030
1031 static void
1032 merge_clusters (bb_cluster c1, bb_cluster c2)
1033 {
1034   bitmap_ior_into (c1->bbs, c2->bbs);
1035   bitmap_ior_into (c1->preds, c2->preds);
1036 }
1037
1038 /* Register equivalence of BB1 and BB2 (members of cluster C).  Store c in
1039    all_clusters, or merge c with existing cluster.  */
1040
1041 static void
1042 set_cluster (basic_block bb1, basic_block bb2)
1043 {
1044   basic_block merge_bb, other_bb;
1045   bb_cluster merge, old, c;
1046
1047   if (BB_CLUSTER (bb1) == NULL && BB_CLUSTER (bb2) == NULL)
1048     {
1049       c = new_cluster ();
1050       add_bb_to_cluster (c, bb1);
1051       add_bb_to_cluster (c, bb2);
1052       BB_CLUSTER (bb1) = c;
1053       BB_CLUSTER (bb2) = c;
1054       c->index = all_clusters.length ();
1055       all_clusters.safe_push (c);
1056     }
1057   else if (BB_CLUSTER (bb1) == NULL || BB_CLUSTER (bb2) == NULL)
1058     {
1059       merge_bb = BB_CLUSTER (bb1) == NULL ? bb2 : bb1;
1060       other_bb = BB_CLUSTER (bb1) == NULL ? bb1 : bb2;
1061       merge = BB_CLUSTER (merge_bb);
1062       add_bb_to_cluster (merge, other_bb);
1063       BB_CLUSTER (other_bb) = merge;
1064     }
1065   else if (BB_CLUSTER (bb1) != BB_CLUSTER (bb2))
1066     {
1067       unsigned int i;
1068       bitmap_iterator bi;
1069
1070       old = BB_CLUSTER (bb2);
1071       merge = BB_CLUSTER (bb1);
1072       merge_clusters (merge, old);
1073       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (old->bbs, 0, i, bi)
1074         BB_CLUSTER (BASIC_BLOCK (i)) = merge;
1075       all_clusters[old->index] = NULL;
1076       update_rep_bb (merge, old->rep_bb);
1077       delete_cluster (old);
1078     }
1079   else
1080     gcc_unreachable ();
1081 }
1082
1083 /* Return true if gimple operands T1 and T2 have the same value.  */
1084
1085 static bool
1086 gimple_operand_equal_value_p (tree t1, tree t2)
1087 {
1088   if (t1 == t2)
1089     return true;
1090
1091   if (t1 == NULL_TREE
1092       || t2 == NULL_TREE)
1093     return false;
1094
1095   if (operand_equal_p (t1, t2, 0))
1096     return true;
1097
1098   return gvn_uses_equal (t1, t2);
1099 }
1100
1101 /* Return true if gimple statements S1 and S2 are equal.  Gimple_bb (s1) and
1102    gimple_bb (s2) are members of SAME_SUCC.  */
1103
1104 static bool
1105 gimple_equal_p (same_succ same_succ, gimple s1, gimple s2)
1106 {
1107   unsigned int i;
1108   tree lhs1, lhs2;
1109   basic_block bb1 = gimple_bb (s1), bb2 = gimple_bb (s2);
1110   tree t1, t2;
1111   bool inv_cond;
1112   enum tree_code code1, code2;
1113
1114   if (gimple_code (s1) != gimple_code (s2))
1115     return false;
1116
1117   switch (gimple_code (s1))
1118     {
1119     case GIMPLE_CALL:
1120       if (gimple_call_num_args (s1) != gimple_call_num_args (s2))
1121         return false;
1122       if (!gimple_call_same_target_p (s1, s2))
1123         return false;
1124
1125       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (s1); ++i)
1126         {
1127           t1 = gimple_call_arg (s1, i);
1128           t2 = gimple_call_arg (s2, i);
1129           if (gimple_operand_equal_value_p (t1, t2))
1130             continue;
1131           return false;
1132         }
1133
1134       lhs1 = gimple_get_lhs (s1);
1135       lhs2 = gimple_get_lhs (s2);
1136       if (lhs1 == NULL_TREE && lhs2 == NULL_TREE)
1137         return true;
1138       if (lhs1 == NULL_TREE || lhs2 == NULL_TREE)
1139         return false;
1140       if (TREE_CODE (lhs1) == SSA_NAME && TREE_CODE (lhs2) == SSA_NAME)
1141         return vn_valueize (lhs1) == vn_valueize (lhs2);
1142       return operand_equal_p (lhs1, lhs2, 0);
1143
1144     case GIMPLE_ASSIGN:
1145       lhs1 = gimple_get_lhs (s1);
1146       lhs2 = gimple_get_lhs (s2);
1147       if (TREE_CODE (lhs1) != SSA_NAME
1148           && TREE_CODE (lhs2) != SSA_NAME)
1149         {
1150           /* If the vdef is the same, it's the same statement.  */
1151           if (vn_valueize (gimple_vdef (s1))
1152               == vn_valueize (gimple_vdef (s2)))
1153             return true;
1154
1155           /* Test for structural equality.  */
1156           return (operand_equal_p (lhs1, lhs2, 0)
1157                   && gimple_operand_equal_value_p (gimple_assign_rhs1 (s1),
1158                                                    gimple_assign_rhs1 (s2)));
1159         }
1160       else if (TREE_CODE (lhs1) == SSA_NAME
1161                && TREE_CODE (lhs2) == SSA_NAME)
1162         return vn_valueize (lhs1) == vn_valueize (lhs2);
1163       return false;
1164
1165     case GIMPLE_COND:
1166       t1 = gimple_cond_lhs (s1);
1167       t2 = gimple_cond_lhs (s2);
1168       if (!gimple_operand_equal_value_p (t1, t2))
1169         return false;
1170
1171       t1 = gimple_cond_rhs (s1);
1172       t2 = gimple_cond_rhs (s2);
1173       if (!gimple_operand_equal_value_p (t1, t2))
1174         return false;
1175
1176       code1 = gimple_expr_code (s1);
1177       code2 = gimple_expr_code (s2);
1178       inv_cond = (bitmap_bit_p (same_succ->inverse, bb1->index)
1179                   != bitmap_bit_p (same_succ->inverse, bb2->index));
1180       if (inv_cond)
1181         {
1182           bool honor_nans
1183             = HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (s1))));
1184           code2 = invert_tree_comparison (code2, honor_nans);
1185         }
1186       return code1 == code2;
1187
1188     default:
1189       return false;
1190     }
1191 }
1192
1193 /* Let GSI skip backwards over local defs.  Return the earliest vuse in VUSE.
1194    Return true in VUSE_ESCAPED if the vuse influenced a SSA_OP_DEF of one of the
1195    processed statements.  */
1196
1197 static void
1198 gsi_advance_bw_nondebug_nonlocal (gimple_stmt_iterator *gsi, tree *vuse,
1199                                   bool *vuse_escaped)
1200 {
1201   gimple stmt;
1202   tree lvuse;
1203
1204   while (true)
1205     {
1206       if (gsi_end_p (*gsi))
1207         return;
1208       stmt = gsi_stmt (*gsi);
1209
1210       lvuse = gimple_vuse (stmt);
1211       if (lvuse != NULL_TREE)
1212         {
1213           *vuse = lvuse;
1214           if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_DEF))
1215             *vuse_escaped = true;
1216         }
1217
1218       if (!stmt_local_def (stmt))
1219         return;
1220       gsi_prev_nondebug (gsi);
1221     }
1222 }
1223
1224 /* Determines whether BB1 and BB2 (members of same_succ) are duplicates.  If so,
1225    clusters them.  */
1226
1227 static void
1228 find_duplicate (same_succ same_succ, basic_block bb1, basic_block bb2)
1229 {
1230   gimple_stmt_iterator gsi1 = gsi_last_nondebug_bb (bb1);
1231   gimple_stmt_iterator gsi2 = gsi_last_nondebug_bb (bb2);
1232   tree vuse1 = NULL_TREE, vuse2 = NULL_TREE;
1233   bool vuse_escaped = false;
1234
1235   gsi_advance_bw_nondebug_nonlocal (&gsi1, &vuse1, &vuse_escaped);
1236   gsi_advance_bw_nondebug_nonlocal (&gsi2, &vuse2, &vuse_escaped);
1237
1238   while (!gsi_end_p (gsi1) && !gsi_end_p (gsi2))
1239     {
1240       gimple stmt1 = gsi_stmt (gsi1);
1241       gimple stmt2 = gsi_stmt (gsi2);
1242
1243       /* What could be better than to this this here is to blacklist the bb
1244          containing the stmt, when encountering the stmt f.i. in
1245          same_succ_hash.  */
1246       if (is_tm_ending (stmt1)
1247           || is_tm_ending (stmt2))
1248         return;
1249
1250       if (!gimple_equal_p (same_succ, stmt1, stmt2))
1251         return;
1252
1253       gsi_prev_nondebug (&gsi1);
1254       gsi_prev_nondebug (&gsi2);
1255       gsi_advance_bw_nondebug_nonlocal (&gsi1, &vuse1, &vuse_escaped);
1256       gsi_advance_bw_nondebug_nonlocal (&gsi2, &vuse2, &vuse_escaped);
1257     }
1258
1259   if (!(gsi_end_p (gsi1) && gsi_end_p (gsi2)))
1260     return;
1261
1262   /* If the incoming vuses are not the same, and the vuse escaped into an
1263      SSA_OP_DEF, then merging the 2 blocks will change the value of the def,
1264      which potentially means the semantics of one of the blocks will be changed.
1265      TODO: make this check more precise.  */
1266   if (vuse_escaped && vuse1 != vuse2)
1267     return;
1268
1269   if (dump_file)
1270     fprintf (dump_file, "find_duplicates: <bb %d> duplicate of <bb %d>\n",
1271              bb1->index, bb2->index);
1272
1273   set_cluster (bb1, bb2);
1274 }
1275
1276 /* Returns whether for all phis in DEST the phi alternatives for E1 and
1277    E2 are equal.  */
1278
1279 static bool
1280 same_phi_alternatives_1 (basic_block dest, edge e1, edge e2)
1281 {
1282   int n1 = e1->dest_idx, n2 = e2->dest_idx;
1283   gimple_stmt_iterator gsi;
1284
1285   for (gsi = gsi_start_phis (dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1286     {
1287       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
1288       tree lhs = gimple_phi_result (phi);
1289       tree val1 = gimple_phi_arg_def (phi, n1);
1290       tree val2 = gimple_phi_arg_def (phi, n2);
1291
1292       if (virtual_operand_p (lhs))
1293         continue;
1294
1295       if (operand_equal_for_phi_arg_p (val1, val2))
1296         continue;
1297       if (gvn_uses_equal (val1, val2))
1298         continue;
1299
1300       return false;
1301     }
1302
1303   return true;
1304 }
1305
1306 /* Returns whether for all successors of BB1 and BB2 (members of SAME_SUCC), the
1307    phi alternatives for BB1 and BB2 are equal.  */
1308
1309 static bool
1310 same_phi_alternatives (same_succ same_succ, basic_block bb1, basic_block bb2)
1311 {
1312   unsigned int s;
1313   bitmap_iterator bs;
1314   edge e1, e2;
1315   basic_block succ;
1316
1317   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (same_succ->succs, 0, s, bs)
1318     {
1319       succ = BASIC_BLOCK (s);
1320       e1 = find_edge (bb1, succ);
1321       e2 = find_edge (bb2, succ);
1322       if (e1->flags & EDGE_COMPLEX
1323           || e2->flags & EDGE_COMPLEX)
1324         return false;
1325
1326       /* For all phis in bb, the phi alternatives for e1 and e2 need to have
1327          the same value.  */
1328       if (!same_phi_alternatives_1 (succ, e1, e2))
1329         return false;
1330     }
1331
1332   return true;
1333 }
1334
1335 /* Return true if BB has non-vop phis.  */
1336
1337 static bool
1338 bb_has_non_vop_phi (basic_block bb)
1339 {
1340   gimple_seq phis = phi_nodes (bb);
1341   gimple phi;
1342
1343   if (phis == NULL)
1344     return false;
1345
1346   if (!gimple_seq_singleton_p (phis))
1347     return true;
1348
1349   phi = gimple_seq_first_stmt (phis);
1350   return !virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi));
1351 }
1352
1353 /* Returns true if redirecting the incoming edges of FROM to TO maintains the
1354    invariant that uses in FROM are dominates by their defs.  */
1355
1356 static bool
1357 deps_ok_for_redirect_from_bb_to_bb (basic_block from, basic_block to)
1358 {
1359   basic_block cd, dep_bb = BB_DEP_BB (to);
1360   edge_iterator ei;
1361   edge e;
1362   bitmap from_preds = BITMAP_ALLOC (NULL);
1363
1364   if (dep_bb == NULL)
1365     return true;
1366
1367   FOR_EACH_EDGE (e, ei, from->preds)
1368     bitmap_set_bit (from_preds, e->src->index);
1369   cd = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS, from_preds);
1370   BITMAP_FREE (from_preds);
1371
1372   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dep_bb, cd);
1373 }
1374
1375 /* Returns true if replacing BB1 (or its replacement bb) by BB2 (or its
1376    replacement bb) and vice versa maintains the invariant that uses in the
1377    replacement are dominates by their defs.  */
1378
1379 static bool
1380 deps_ok_for_redirect (basic_block bb1, basic_block bb2)
1381 {
1382   if (BB_CLUSTER (bb1) != NULL)
1383     bb1 = BB_CLUSTER (bb1)->rep_bb;
1384
1385   if (BB_CLUSTER (bb2) != NULL)
1386     bb2 = BB_CLUSTER (bb2)->rep_bb;
1387
1388   return (deps_ok_for_redirect_from_bb_to_bb (bb1, bb2)
1389           && deps_ok_for_redirect_from_bb_to_bb (bb2, bb1));
1390 }
1391
1392 /* Within SAME_SUCC->bbs, find clusters of bbs which can be merged.  */
1393
1394 static void
1395 find_clusters_1 (same_succ same_succ)
1396 {
1397   basic_block bb1, bb2;
1398   unsigned int i, j;
1399   bitmap_iterator bi, bj;
1400   int nr_comparisons;
1401   int max_comparisons = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_TAIL_MERGE_COMPARISONS);
1402
1403   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (same_succ->bbs, 0, i, bi)
1404     {
1405       bb1 = BASIC_BLOCK (i);
1406
1407       /* TODO: handle blocks with phi-nodes.  We'll have to find corresponding
1408          phi-nodes in bb1 and bb2, with the same alternatives for the same
1409          preds.  */
1410       if (bb_has_non_vop_phi (bb1))
1411         continue;
1412
1413       nr_comparisons = 0;
1414       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (same_succ->bbs, i + 1, j, bj)
1415         {
1416           bb2 = BASIC_BLOCK (j);
1417
1418           if (bb_has_non_vop_phi (bb2))
1419             continue;
1420
1421           if (BB_CLUSTER (bb1) != NULL && BB_CLUSTER (bb1) == BB_CLUSTER (bb2))
1422             continue;
1423
1424           /* Limit quadratic behaviour.  */
1425           nr_comparisons++;
1426           if (nr_comparisons > max_comparisons)
1427             break;
1428
1429           /* This is a conservative dependency check.  We could test more
1430              precise for allowed replacement direction.  */
1431           if (!deps_ok_for_redirect (bb1, bb2))
1432             continue;
1433
1434           if (!(same_phi_alternatives (same_succ, bb1, bb2)))
1435             continue;
1436
1437           find_duplicate (same_succ, bb1, bb2);
1438         }
1439     }
1440 }
1441
1442 /* Find clusters of bbs which can be merged.  */
1443
1444 static void
1445 find_clusters (void)
1446 {
1447   same_succ same;
1448
1449   while (!worklist.is_empty ())
1450     {
1451       same = worklist.pop ();
1452       same->in_worklist = false;
1453       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1454         {
1455           fprintf (dump_file, "processing worklist entry\n");
1456           same_succ_print (dump_file, same);
1457         }
1458       find_clusters_1 (same);
1459     }
1460 }
1461
1462 /* Returns the vop phi of BB, if any.  */
1463
1464 static gimple
1465 vop_phi (basic_block bb)
1466 {
1467   gimple stmt;
1468   gimple_stmt_iterator gsi;
1469   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1470     {
1471       stmt = gsi_stmt (gsi);
1472       if (! virtual_operand_p (gimple_phi_result (stmt)))
1473         continue;
1474       return stmt;
1475     }
1476   return NULL;
1477 }
1478
1479 /* Redirect all edges from BB1 to BB2, removes BB1 and marks it as removed.  */
1480
1481 static void
1482 replace_block_by (basic_block bb1, basic_block bb2)
1483 {
1484   edge pred_edge;
1485   edge e1, e2;
1486   edge_iterator ei;
1487   unsigned int i;
1488   gimple bb2_phi;
1489
1490   bb2_phi = vop_phi (bb2);
1491
1492   /* Mark the basic block as deleted.  */
1493   mark_basic_block_deleted (bb1);
1494
1495   /* Redirect the incoming edges of bb1 to bb2.  */
1496   for (i = EDGE_COUNT (bb1->preds); i > 0 ; --i)
1497     {
1498       pred_edge = EDGE_PRED (bb1, i - 1);
1499       pred_edge = redirect_edge_and_branch (pred_edge, bb2);
1500       gcc_assert (pred_edge != NULL);
1501
1502       if (bb2_phi == NULL)
1503         continue;
1504
1505       /* The phi might have run out of capacity when the redirect added an
1506          argument, which means it could have been replaced.  Refresh it.  */
1507       bb2_phi = vop_phi (bb2);
1508
1509       add_phi_arg (bb2_phi, SSA_NAME_VAR (gimple_phi_result (bb2_phi)),
1510                    pred_edge, UNKNOWN_LOCATION);
1511     }
1512
1513   bb2->frequency += bb1->frequency;
1514   if (bb2->frequency > BB_FREQ_MAX)
1515     bb2->frequency = BB_FREQ_MAX;
1516
1517   bb2->count += bb1->count;
1518
1519   /* Merge the outgoing edge counts from bb1 onto bb2.  */
1520   gcov_type out_sum = 0;
1521   FOR_EACH_EDGE (e1, ei, bb1->succs)
1522     {
1523       e2 = find_edge (bb2, e1->dest);
1524       gcc_assert (e2);
1525       e2->count += e1->count;
1526       out_sum += e2->count;
1527     }
1528   /* Recompute the edge probabilities from the new merged edge count.
1529      Use the sum of the new merged edge counts computed above instead
1530      of bb2's merged count, in case there are profile count insanities
1531      making the bb count inconsistent with the edge weights.  */
1532   FOR_EACH_EDGE (e2, ei, bb2->succs)
1533     {
1534       e2->probability = GCOV_COMPUTE_SCALE (e2->count, out_sum);
1535     }
1536
1537   /* Do updates that use bb1, before deleting bb1.  */
1538   release_last_vdef (bb1);
1539   same_succ_flush_bb (bb1);
1540
1541   delete_basic_block (bb1);
1542 }
1543
1544 /* Bbs for which update_debug_stmt need to be called.  */
1545
1546 static bitmap update_bbs;
1547
1548 /* For each cluster in all_clusters, merge all cluster->bbs.  Returns
1549    number of bbs removed.  */
1550
1551 static int
1552 apply_clusters (void)
1553 {
1554   basic_block bb1, bb2;
1555   bb_cluster c;
1556   unsigned int i, j;
1557   bitmap_iterator bj;
1558   int nr_bbs_removed = 0;
1559
1560   for (i = 0; i < all_clusters.length (); ++i)
1561     {
1562       c = all_clusters[i];
1563       if (c == NULL)
1564         continue;
1565
1566       bb2 = c->rep_bb;
1567       bitmap_set_bit (update_bbs, bb2->index);
1568
1569       bitmap_clear_bit (c->bbs, bb2->index);
1570       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (c->bbs, 0, j, bj)
1571         {
1572           bb1 = BASIC_BLOCK (j);
1573           bitmap_clear_bit (update_bbs, bb1->index);
1574
1575           replace_block_by (bb1, bb2);
1576           nr_bbs_removed++;
1577         }
1578     }
1579
1580   return nr_bbs_removed;
1581 }
1582
1583 /* Resets debug statement STMT if it has uses that are not dominated by their
1584    defs.  */
1585
1586 static void
1587 update_debug_stmt (gimple stmt)
1588 {
1589   use_operand_p use_p;
1590   ssa_op_iter oi;
1591   basic_block bbdef, bbuse;
1592   gimple def_stmt;
1593   tree name;
1594
1595   if (!gimple_debug_bind_p (stmt))
1596     return;
1597
1598   bbuse = gimple_bb (stmt);
1599   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, stmt, oi, SSA_OP_USE)
1600     {
1601       name = USE_FROM_PTR (use_p);
1602       gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
1603
1604       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1605       gcc_assert (def_stmt != NULL);
1606
1607       bbdef = gimple_bb (def_stmt);
1608       if (bbdef == NULL || bbuse == bbdef
1609           || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bbuse, bbdef))
1610         continue;
1611
1612       gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
1613       update_stmt (stmt);
1614     }
1615 }
1616
1617 /* Resets all debug statements that have uses that are not
1618    dominated by their defs.  */
1619
1620 static void
1621 update_debug_stmts (void)
1622 {
1623   basic_block bb;
1624   bitmap_iterator bi;
1625   unsigned int i;
1626
1627   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (update_bbs, 0, i, bi)
1628     {
1629       gimple stmt;
1630       gimple_stmt_iterator gsi;
1631
1632       bb = BASIC_BLOCK (i);
1633       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1634         {
1635           stmt = gsi_stmt (gsi);
1636           if (!is_gimple_debug (stmt))
1637             continue;
1638           update_debug_stmt (stmt);
1639         }
1640     }
1641 }
1642
1643 /* Runs tail merge optimization.  */
1644
1645 unsigned int
1646 tail_merge_optimize (unsigned int todo)
1647 {
1648   int nr_bbs_removed_total = 0;
1649   int nr_bbs_removed;
1650   bool loop_entered = false;
1651   int iteration_nr = 0;
1652   int max_iterations = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_TAIL_MERGE_ITERATIONS);
1653
1654   if (!flag_tree_tail_merge
1655       || max_iterations == 0
1656       /* We try to be conservative with respect to loop structure, since:
1657          - the cases where tail-merging could both affect loop structure and be
1658            beneficial are rare,
1659          - it prevents us from having to fixup the loops using
1660            loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP), and
1661          - keeping loop structure may allow us to simplify the pass.
1662          In order to be conservative, we need loop information.  In rare cases
1663          (about 7 test-cases in the g++ testsuite) there is none (because
1664          loop_optimizer_finalize has been called before tail-merge, and
1665          PROP_loops is not set), so we bail out.  */
1666       || current_loops == NULL)
1667     return 0;
1668
1669   timevar_push (TV_TREE_TAIL_MERGE);
1670
1671   if (!dom_info_available_p (CDI_DOMINATORS))
1672     {
1673       /* PRE can leave us with unreachable blocks, remove them now.  */
1674       delete_unreachable_blocks ();
1675       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1676     }
1677   init_worklist ();
1678
1679   while (!worklist.is_empty ())
1680     {
1681       if (!loop_entered)
1682         {
1683           loop_entered = true;
1684           alloc_cluster_vectors ();
1685           update_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
1686         }
1687       else
1688         reset_cluster_vectors ();
1689
1690       iteration_nr++;
1691       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1692         fprintf (dump_file, "worklist iteration #%d\n", iteration_nr);
1693
1694       find_clusters ();
1695       gcc_assert (worklist.is_empty ());
1696       if (all_clusters.is_empty ())
1697         break;
1698
1699       nr_bbs_removed = apply_clusters ();
1700       nr_bbs_removed_total += nr_bbs_removed;
1701       if (nr_bbs_removed == 0)
1702         break;
1703
1704       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1705
1706       if (iteration_nr == max_iterations)
1707         break;
1708
1709       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1710       update_worklist ();
1711     }
1712
1713   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1714     fprintf (dump_file, "htab collision / search: %f\n",
1715              same_succ_htab.collisions ());
1716
1717   if (nr_bbs_removed_total > 0)
1718     {
1719       if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS)
1720         {
1721           calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1722           update_debug_stmts ();
1723         }
1724
1725       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1726         {
1727           fprintf (dump_file, "Before TODOs.\n");
1728           dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
1729         }
1730
1731       todo |= (TODO_verify_ssa | TODO_verify_stmts | TODO_verify_flow);
1732       mark_virtual_operands_for_renaming (cfun);
1733     }
1734
1735   delete_worklist ();
1736   if (loop_entered)
1737     {
1738       delete_cluster_vectors ();
1739       BITMAP_FREE (update_bbs);
1740     }
1741
1742   timevar_pop (TV_TREE_TAIL_MERGE);
1743
1744   return todo;
1745 }