re PR bootstrap/63432 (profiledbootstrap failure with bootstrap-lto)
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / tree-ssa-threadupdate.c
1 /* Thread edges through blocks and update the control flow and SSA graphs.
2    Copyright (C) 2004-2014 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "config.h"
21 #include "system.h"
22 #include "coretypes.h"
23 #include "tree.h"
24 #include "flags.h"
25 #include "basic-block.h"
26 #include "function.h"
27 #include "hash-table.h"
28 #include "tree-ssa-alias.h"
29 #include "internal-fn.h"
30 #include "gimple-expr.h"
31 #include "is-a.h"
32 #include "gimple.h"
33 #include "gimple-iterator.h"
34 #include "gimple-ssa.h"
35 #include "tree-phinodes.h"
36 #include "tree-ssa.h"
37 #include "tree-ssa-threadupdate.h"
38 #include "ssa-iterators.h"
39 #include "dumpfile.h"
40 #include "cfgloop.h"
41 #include "dbgcnt.h"
42 #include "tree-cfg.h"
43 #include "tree-pass.h"
44
45 /* Given a block B, update the CFG and SSA graph to reflect redirecting
46    one or more in-edges to B to instead reach the destination of an
47    out-edge from B while preserving any side effects in B.
48
49    i.e., given A->B and B->C, change A->B to be A->C yet still preserve the
50    side effects of executing B.
51
52      1. Make a copy of B (including its outgoing edges and statements).  Call
53         the copy B'.  Note B' has no incoming edges or PHIs at this time.
54
55      2. Remove the control statement at the end of B' and all outgoing edges
56         except B'->C.
57
58      3. Add a new argument to each PHI in C with the same value as the existing
59         argument associated with edge B->C.  Associate the new PHI arguments
60         with the edge B'->C.
61
62      4. For each PHI in B, find or create a PHI in B' with an identical
63         PHI_RESULT.  Add an argument to the PHI in B' which has the same
64         value as the PHI in B associated with the edge A->B.  Associate
65         the new argument in the PHI in B' with the edge A->B.
66
67      5. Change the edge A->B to A->B'.
68
69         5a. This automatically deletes any PHI arguments associated with the
70             edge A->B in B.
71
72         5b. This automatically associates each new argument added in step 4
73             with the edge A->B'.
74
75      6. Repeat for other incoming edges into B.
76
77      7. Put the duplicated resources in B and all the B' blocks into SSA form.
78
79    Note that block duplication can be minimized by first collecting the
80    set of unique destination blocks that the incoming edges should
81    be threaded to.
82
83    We reduce the number of edges and statements we create by not copying all
84    the outgoing edges and the control statement in step #1.  We instead create
85    a template block without the outgoing edges and duplicate the template.
86
87    Another case this code handles is threading through a "joiner" block.  In
88    this case, we do not know the destination of the joiner block, but one
89    of the outgoing edges from the joiner block leads to a threadable path.  This
90    case largely works as outlined above, except the duplicate of the joiner
91    block still contains a full set of outgoing edges and its control statement.
92    We just redirect one of its outgoing edges to our jump threading path.  */
93
94
95 /* Steps #5 and #6 of the above algorithm are best implemented by walking
96    all the incoming edges which thread to the same destination edge at
97    the same time.  That avoids lots of table lookups to get information
98    for the destination edge.
99
100    To realize that implementation we create a list of incoming edges
101    which thread to the same outgoing edge.  Thus to implement steps
102    #5 and #6 we traverse our hash table of outgoing edge information.
103    For each entry we walk the list of incoming edges which thread to
104    the current outgoing edge.  */
105
106 struct el
107 {
108   edge e;
109   struct el *next;
110 };
111
112 /* Main data structure recording information regarding B's duplicate
113    blocks.  */
114
115 /* We need to efficiently record the unique thread destinations of this
116    block and specific information associated with those destinations.  We
117    may have many incoming edges threaded to the same outgoing edge.  This
118    can be naturally implemented with a hash table.  */
119
120 struct redirection_data : typed_free_remove<redirection_data>
121 {
122   /* We support wiring up two block duplicates in a jump threading path.
123
124      One is a normal block copy where we remove the control statement
125      and wire up its single remaining outgoing edge to the thread path.
126
127      The other is a joiner block where we leave the control statement
128      in place, but wire one of the outgoing edges to a thread path.
129
130      In theory we could have multiple block duplicates in a jump
131      threading path, but I haven't tried that.
132
133      The duplicate blocks appear in this array in the same order in
134      which they appear in the jump thread path.  */
135   basic_block dup_blocks[2];
136
137   /* The jump threading path.  */
138   vec<jump_thread_edge *> *path;
139
140   /* A list of incoming edges which we want to thread to the
141      same path.  */
142   struct el *incoming_edges;
143
144   /* hash_table support.  */
145   typedef redirection_data value_type;
146   typedef redirection_data compare_type;
147   static inline hashval_t hash (const value_type *);
148   static inline int equal (const value_type *, const compare_type *);
149 };
150
151 /* Dump a jump threading path, including annotations about each
152    edge in the path.  */
153
154 static void
155 dump_jump_thread_path (FILE *dump_file, vec<jump_thread_edge *> path,
156                        bool registering)
157 {
158   fprintf (dump_file,
159            "  %s jump thread: (%d, %d) incoming edge; ",
160            (registering ? "Registering" : "Cancelling"),
161            path[0]->e->src->index, path[0]->e->dest->index);
162
163   for (unsigned int i = 1; i < path.length (); i++)
164     {
165       /* We can get paths with a NULL edge when the final destination
166          of a jump thread turns out to be a constant address.  We dump
167          those paths when debugging, so we have to be prepared for that
168          possibility here.  */
169       if (path[i]->e == NULL)
170         continue;
171
172       if (path[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
173         fprintf (dump_file, " (%d, %d) joiner; ",
174                  path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
175       if (path[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
176        fprintf (dump_file, " (%d, %d) normal;",
177                  path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
178       if (path[i]->type == EDGE_NO_COPY_SRC_BLOCK)
179        fprintf (dump_file, " (%d, %d) nocopy;",
180                  path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
181     }
182   fputc ('\n', dump_file);
183 }
184
185 /* Simple hashing function.  For any given incoming edge E, we're going
186    to be most concerned with the final destination of its jump thread
187    path.  So hash on the block index of the final edge in the path.  */
188
189 inline hashval_t
190 redirection_data::hash (const value_type *p)
191 {
192   vec<jump_thread_edge *> *path = p->path;
193   return path->last ()->e->dest->index;
194 }
195
196 /* Given two hash table entries, return true if they have the same
197    jump threading path.  */
198 inline int
199 redirection_data::equal (const value_type *p1, const compare_type *p2)
200 {
201   vec<jump_thread_edge *> *path1 = p1->path;
202   vec<jump_thread_edge *> *path2 = p2->path;
203
204   if (path1->length () != path2->length ())
205     return false;
206
207   for (unsigned int i = 1; i < path1->length (); i++)
208     {
209       if ((*path1)[i]->type != (*path2)[i]->type
210           || (*path1)[i]->e != (*path2)[i]->e)
211         return false;
212     }
213
214   return true;
215 }
216
217 /* Data structure of information to pass to hash table traversal routines.  */
218 struct ssa_local_info_t
219 {
220   /* The current block we are working on.  */
221   basic_block bb;
222
223   /* We only create a template block for the first duplicated block in a
224      jump threading path as we may need many duplicates of that block.
225
226      The second duplicate block in a path is specific to that path.  Creating
227      and sharing a template for that block is considerably more difficult.  */
228   basic_block template_block;
229
230   /* TRUE if we thread one or more jumps, FALSE otherwise.  */
231   bool jumps_threaded;
232
233   /* Blocks duplicated for the thread.  */
234   bitmap duplicate_blocks;
235 };
236
237 /* Passes which use the jump threading code register jump threading
238    opportunities as they are discovered.  We keep the registered
239    jump threading opportunities in this vector as edge pairs
240    (original_edge, target_edge).  */
241 static vec<vec<jump_thread_edge *> *> paths;
242
243 /* When we start updating the CFG for threading, data necessary for jump
244    threading is attached to the AUX field for the incoming edge.  Use these
245    macros to access the underlying structure attached to the AUX field.  */
246 #define THREAD_PATH(E) ((vec<jump_thread_edge *> *)(E)->aux)
247
248 /* Jump threading statistics.  */
249
250 struct thread_stats_d
251 {
252   unsigned long num_threaded_edges;
253 };
254
255 struct thread_stats_d thread_stats;
256
257
258 /* Remove the last statement in block BB if it is a control statement
259    Also remove all outgoing edges except the edge which reaches DEST_BB.
260    If DEST_BB is NULL, then remove all outgoing edges.  */
261
262 static void
263 remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (basic_block bb, basic_block dest_bb)
264 {
265   gimple_stmt_iterator gsi;
266   edge e;
267   edge_iterator ei;
268
269   gsi = gsi_last_bb (bb);
270
271   /* If the duplicate ends with a control statement, then remove it.
272
273      Note that if we are duplicating the template block rather than the
274      original basic block, then the duplicate might not have any real
275      statements in it.  */
276   if (!gsi_end_p (gsi)
277       && gsi_stmt (gsi)
278       && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_COND
279           || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_GOTO
280           || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_SWITCH))
281     gsi_remove (&gsi, true);
282
283   for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); )
284     {
285       if (e->dest != dest_bb)
286         remove_edge (e);
287       else
288         ei_next (&ei);
289     }
290 }
291
292 /* Create a duplicate of BB.  Record the duplicate block in an array
293    indexed by COUNT stored in RD.  */
294
295 static void
296 create_block_for_threading (basic_block bb,
297                             struct redirection_data *rd,
298                             unsigned int count,
299                             bitmap *duplicate_blocks)
300 {
301   edge_iterator ei;
302   edge e;
303
304   /* We can use the generic block duplication code and simply remove
305      the stuff we do not need.  */
306   rd->dup_blocks[count] = duplicate_block (bb, NULL, NULL);
307
308   FOR_EACH_EDGE (e, ei, rd->dup_blocks[count]->succs)
309     e->aux = NULL;
310
311   /* Zero out the profile, since the block is unreachable for now.  */
312   rd->dup_blocks[count]->frequency = 0;
313   rd->dup_blocks[count]->count = 0;
314   if (duplicate_blocks)
315     bitmap_set_bit (*duplicate_blocks, rd->dup_blocks[count]->index);
316 }
317
318 /* Main data structure to hold information for duplicates of BB.  */
319
320 static hash_table<redirection_data> *redirection_data;
321
322 /* Given an outgoing edge E lookup and return its entry in our hash table.
323
324    If INSERT is true, then we insert the entry into the hash table if
325    it is not already present.  INCOMING_EDGE is added to the list of incoming
326    edges associated with E in the hash table.  */
327
328 static struct redirection_data *
329 lookup_redirection_data (edge e, enum insert_option insert)
330 {
331   struct redirection_data **slot;
332   struct redirection_data *elt;
333   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
334
335  /* Build a hash table element so we can see if E is already
336      in the table.  */
337   elt = XNEW (struct redirection_data);
338   elt->path = path;
339   elt->dup_blocks[0] = NULL;
340   elt->dup_blocks[1] = NULL;
341   elt->incoming_edges = NULL;
342
343   slot = redirection_data->find_slot (elt, insert);
344
345   /* This will only happen if INSERT is false and the entry is not
346      in the hash table.  */
347   if (slot == NULL)
348     {
349       free (elt);
350       return NULL;
351     }
352
353   /* This will only happen if E was not in the hash table and
354      INSERT is true.  */
355   if (*slot == NULL)
356     {
357       *slot = elt;
358       elt->incoming_edges = XNEW (struct el);
359       elt->incoming_edges->e = e;
360       elt->incoming_edges->next = NULL;
361       return elt;
362     }
363   /* E was in the hash table.  */
364   else
365     {
366       /* Free ELT as we do not need it anymore, we will extract the
367          relevant entry from the hash table itself.  */
368       free (elt);
369
370       /* Get the entry stored in the hash table.  */
371       elt = *slot;
372
373       /* If insertion was requested, then we need to add INCOMING_EDGE
374          to the list of incoming edges associated with E.  */
375       if (insert)
376         {
377           struct el *el = XNEW (struct el);
378           el->next = elt->incoming_edges;
379           el->e = e;
380           elt->incoming_edges = el;
381         }
382
383       return elt;
384     }
385 }
386
387 /* Similar to copy_phi_args, except that the PHI arg exists, it just
388    does not have a value associated with it.  */
389
390 static void
391 copy_phi_arg_into_existing_phi (edge src_e, edge tgt_e)
392 {
393   int src_idx = src_e->dest_idx;
394   int tgt_idx = tgt_e->dest_idx;
395
396   /* Iterate over each PHI in e->dest.  */
397   for (gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_phis (src_e->dest),
398                             gsi2 = gsi_start_phis (tgt_e->dest);
399        !gsi_end_p (gsi);
400        gsi_next (&gsi), gsi_next (&gsi2))
401     {
402       gimple src_phi = gsi_stmt (gsi);
403       gimple dest_phi = gsi_stmt (gsi2);
404       tree val = gimple_phi_arg_def (src_phi, src_idx);
405       source_location locus = gimple_phi_arg_location (src_phi, src_idx);
406
407       SET_PHI_ARG_DEF (dest_phi, tgt_idx, val);
408       gimple_phi_arg_set_location (dest_phi, tgt_idx, locus);
409     }
410 }
411
412 /* Given ssa_name DEF, backtrack jump threading PATH from node IDX
413    to see if it has constant value in a flow sensitive manner.  Set
414    LOCUS to location of the constant phi arg and return the value.
415    Return DEF directly if either PATH or idx is ZERO.  */
416
417 static tree
418 get_value_locus_in_path (tree def, vec<jump_thread_edge *> *path,
419                          basic_block bb, int idx, source_location *locus)
420 {
421   tree arg;
422   gimple def_phi;
423   basic_block def_bb;
424
425   if (path == NULL || idx == 0)
426     return def;
427
428   def_phi = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
429   if (gimple_code (def_phi) != GIMPLE_PHI)
430     return def;
431
432   def_bb = gimple_bb (def_phi);
433   /* Don't propagate loop invariants into deeper loops.  */
434   if (!def_bb || bb_loop_depth (def_bb) < bb_loop_depth (bb))
435     return def;
436
437   /* Backtrack jump threading path from IDX to see if def has constant
438      value.  */
439   for (int j = idx - 1; j >= 0; j--)
440     {
441       edge e = (*path)[j]->e;
442       if (e->dest == def_bb)
443         {
444           arg = gimple_phi_arg_def (def_phi, e->dest_idx);
445           if (is_gimple_min_invariant (arg))
446             {
447               *locus = gimple_phi_arg_location (def_phi, e->dest_idx);
448               return arg;
449             }
450           break;
451         }
452     }
453
454   return def;
455 }
456
457 /* For each PHI in BB, copy the argument associated with SRC_E to TGT_E.
458    Try to backtrack jump threading PATH from node IDX to see if the arg
459    has constant value, copy constant value instead of argument itself
460    if yes.  */
461
462 static void
463 copy_phi_args (basic_block bb, edge src_e, edge tgt_e,
464                vec<jump_thread_edge *> *path, int idx)
465 {
466   gimple_stmt_iterator gsi;
467   int src_indx = src_e->dest_idx;
468
469   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
470     {
471       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
472       tree def = gimple_phi_arg_def (phi, src_indx);
473       source_location locus = gimple_phi_arg_location (phi, src_indx);
474
475       if (TREE_CODE (def) == SSA_NAME
476           && !virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
477         def = get_value_locus_in_path (def, path, bb, idx, &locus);
478
479       add_phi_arg (phi, def, tgt_e, locus);
480     }
481 }
482
483 /* We have recently made a copy of ORIG_BB, including its outgoing
484    edges.  The copy is NEW_BB.  Every PHI node in every direct successor of
485    ORIG_BB has a new argument associated with edge from NEW_BB to the
486    successor.  Initialize the PHI argument so that it is equal to the PHI
487    argument associated with the edge from ORIG_BB to the successor.
488    PATH and IDX are used to check if the new PHI argument has constant
489    value in a flow sensitive manner.  */
490
491 static void
492 update_destination_phis (basic_block orig_bb, basic_block new_bb,
493                          vec<jump_thread_edge *> *path, int idx)
494 {
495   edge_iterator ei;
496   edge e;
497
498   FOR_EACH_EDGE (e, ei, orig_bb->succs)
499     {
500       edge e2 = find_edge (new_bb, e->dest);
501       copy_phi_args (e->dest, e, e2, path, idx);
502     }
503 }
504
505 /* Given a duplicate block and its single destination (both stored
506    in RD).  Create an edge between the duplicate and its single
507    destination.
508
509    Add an additional argument to any PHI nodes at the single
510    destination.  IDX is the start node in jump threading path
511    we start to check to see if the new PHI argument has constant
512    value along the jump threading path.  */
513
514 static void
515 create_edge_and_update_destination_phis (struct redirection_data *rd,
516                                          basic_block bb, int idx)
517 {
518   edge e = make_edge (bb, rd->path->last ()->e->dest, EDGE_FALLTHRU);
519
520   rescan_loop_exit (e, true, false);
521   e->probability = REG_BR_PROB_BASE;
522   e->count = bb->count;
523
524   /* We used to copy the thread path here.  That was added in 2007
525      and dutifully updated through the representation changes in 2013.
526
527      In 2013 we added code to thread from an interior node through
528      the backedge to another interior node.  That runs after the code
529      to thread through loop headers from outside the loop.
530
531      The latter may delete edges in the CFG, including those
532      which appeared in the jump threading path we copied here.  Thus
533      we'd end up using a dangling pointer.
534
535      After reviewing the 2007/2011 code, I can't see how anything
536      depended on copying the AUX field and clearly copying the jump
537      threading path is problematical due to embedded edge pointers.
538      It has been removed.  */
539   e->aux = NULL;
540
541   /* If there are any PHI nodes at the destination of the outgoing edge
542      from the duplicate block, then we will need to add a new argument
543      to them.  The argument should have the same value as the argument
544      associated with the outgoing edge stored in RD.  */
545   copy_phi_args (e->dest, rd->path->last ()->e, e, rd->path, idx);
546 }
547
548 /* Look through PATH beginning at START and return TRUE if there are
549    any additional blocks that need to be duplicated.  Otherwise,
550    return FALSE.  */
551 static bool
552 any_remaining_duplicated_blocks (vec<jump_thread_edge *> *path,
553                                  unsigned int start)
554 {
555   for (unsigned int i = start + 1; i < path->length (); i++)
556     {
557       if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK
558           || (*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
559         return true;
560     }
561   return false;
562 }
563
564
565 /* Compute the amount of profile count/frequency coming into the jump threading
566    path stored in RD that we are duplicating, returned in PATH_IN_COUNT_PTR and
567    PATH_IN_FREQ_PTR, as well as the amount of counts flowing out of the
568    duplicated path, returned in PATH_OUT_COUNT_PTR.  LOCAL_INFO is used to
569    identify blocks duplicated for jump threading, which have duplicated
570    edges that need to be ignored in the analysis.  Return true if path contains
571    a joiner, false otherwise.
572
573    In the non-joiner case, this is straightforward - all the counts/frequency
574    flowing into the jump threading path should flow through the duplicated
575    block and out of the duplicated path.
576
577    In the joiner case, it is very tricky.  Some of the counts flowing into
578    the original path go offpath at the joiner.  The problem is that while
579    we know how much total count goes off-path in the original control flow,
580    we don't know how many of the counts corresponding to just the jump
581    threading path go offpath at the joiner.
582
583    For example, assume we have the following control flow and identified
584    jump threading paths:
585
586                 A     B     C
587                  \    |    /
588                Ea \   |Eb / Ec
589                    \  |  /
590                     v v v
591                       J       <-- Joiner
592                      / \
593                 Eoff/   \Eon
594                    /     \
595                   v       v
596                 Soff     Son  <--- Normal
597                          /\
598                       Ed/  \ Ee
599                        /    \
600                       v     v
601                       D      E
602
603             Jump threading paths: A -> J -> Son -> D (path 1)
604                                   C -> J -> Son -> E (path 2)
605
606    Note that the control flow could be more complicated:
607    - Each jump threading path may have more than one incoming edge.  I.e. A and
608    Ea could represent multiple incoming blocks/edges that are included in
609    path 1.
610    - There could be EDGE_NO_COPY_SRC_BLOCK edges after the joiner (either
611    before or after the "normal" copy block).  These are not duplicated onto
612    the jump threading path, as they are single-successor.
613    - Any of the blocks along the path may have other incoming edges that
614    are not part of any jump threading path, but add profile counts along
615    the path.
616
617    In the aboe example, after all jump threading is complete, we will
618    end up with the following control flow:
619
620                 A          B            C
621                 |          |            |
622               Ea|          |Eb          |Ec
623                 |          |            |
624                 v          v            v
625                Ja          J           Jc
626                / \        / \Eon'     / \
627           Eona/   \   ---/---\--------   \Eonc
628              /     \ /  /     \           \
629             v       v  v       v          v
630            Sona     Soff      Son        Sonc
631              \                 /\         /
632               \___________    /  \  _____/
633                           \  /    \/
634                            vv      v
635                             D      E
636
637    The main issue to notice here is that when we are processing path 1
638    (A->J->Son->D) we need to figure out the outgoing edge weights to
639    the duplicated edges Ja->Sona and Ja->Soff, while ensuring that the
640    sum of the incoming weights to D remain Ed.  The problem with simply
641    assuming that Ja (and Jc when processing path 2) has the same outgoing
642    probabilities to its successors as the original block J, is that after
643    all paths are processed and other edges/counts removed (e.g. none
644    of Ec will reach D after processing path 2), we may end up with not
645    enough count flowing along duplicated edge Sona->D.
646
647    Therefore, in the case of a joiner, we keep track of all counts
648    coming in along the current path, as well as from predecessors not
649    on any jump threading path (Eb in the above example).  While we
650    first assume that the duplicated Eona for Ja->Sona has the same
651    probability as the original, we later compensate for other jump
652    threading paths that may eliminate edges.  We do that by keep track
653    of all counts coming into the original path that are not in a jump
654    thread (Eb in the above example, but as noted earlier, there could
655    be other predecessors incoming to the path at various points, such
656    as at Son).  Call this cumulative non-path count coming into the path
657    before D as Enonpath.  We then ensure that the count from Sona->D is as at
658    least as big as (Ed - Enonpath), but no bigger than the minimum
659    weight along the jump threading path.  The probabilities of both the
660    original and duplicated joiner block J and Ja will be adjusted
661    accordingly after the updates.  */
662
663 static bool
664 compute_path_counts (struct redirection_data *rd,
665                      ssa_local_info_t *local_info,
666                      gcov_type *path_in_count_ptr,
667                      gcov_type *path_out_count_ptr,
668                      int *path_in_freq_ptr)
669 {
670   edge e = rd->incoming_edges->e;
671   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
672   edge elast = path->last ()->e;
673   gcov_type nonpath_count = 0;
674   bool has_joiner = false;
675   gcov_type path_in_count = 0;
676   int path_in_freq = 0;
677
678   /* Start by accumulating incoming edge counts to the path's first bb
679      into a couple buckets:
680         path_in_count: total count of incoming edges that flow into the
681                   current path.
682         nonpath_count: total count of incoming edges that are not
683                   flowing along *any* path.  These are the counts
684                   that will still flow along the original path after
685                   all path duplication is done by potentially multiple
686                   calls to this routine.
687      (any other incoming edge counts are for a different jump threading
688      path that will be handled by a later call to this routine.)
689      To make this easier, start by recording all incoming edges that flow into
690      the current path in a bitmap.  We could add up the path's incoming edge
691      counts here, but we still need to walk all the first bb's incoming edges
692      below to add up the counts of the other edges not included in this jump
693      threading path.  */
694   struct el *next, *el;
695   bitmap in_edge_srcs = BITMAP_ALLOC (NULL);
696   for (el = rd->incoming_edges; el; el = next)
697     {
698       next = el->next;
699       bitmap_set_bit (in_edge_srcs, el->e->src->index);
700     }
701   edge ein;
702   edge_iterator ei;
703   FOR_EACH_EDGE (ein, ei, e->dest->preds)
704     {
705       vec<jump_thread_edge *> *ein_path = THREAD_PATH (ein);
706       /* Simply check the incoming edge src against the set captured above.  */
707       if (ein_path
708           && bitmap_bit_p (in_edge_srcs, (*ein_path)[0]->e->src->index))
709         {
710           /* It is necessary but not sufficient that the last path edges
711              are identical.  There may be different paths that share the
712              same last path edge in the case where the last edge has a nocopy
713              source block.  */
714           gcc_assert (ein_path->last ()->e == elast);
715           path_in_count += ein->count;
716           path_in_freq += EDGE_FREQUENCY (ein);
717         }
718       else if (!ein_path)
719         {
720           /* Keep track of the incoming edges that are not on any jump-threading
721              path.  These counts will still flow out of original path after all
722              jump threading is complete.  */
723             nonpath_count += ein->count;
724         }
725     }
726   BITMAP_FREE (in_edge_srcs);
727
728   /* Now compute the fraction of the total count coming into the first
729      path bb that is from the current threading path.  */
730   gcov_type total_count = e->dest->count;
731   /* Handle incoming profile insanities.  */
732   if (total_count < path_in_count)
733     path_in_count = total_count;
734   int onpath_scale = GCOV_COMPUTE_SCALE (path_in_count, total_count);
735
736   /* Walk the entire path to do some more computation in order to estimate
737      how much of the path_in_count will flow out of the duplicated threading
738      path.  In the non-joiner case this is straightforward (it should be
739      the same as path_in_count, although we will handle incoming profile
740      insanities by setting it equal to the minimum count along the path).
741
742      In the joiner case, we need to estimate how much of the path_in_count
743      will stay on the threading path after the joiner's conditional branch.
744      We don't really know for sure how much of the counts
745      associated with this path go to each successor of the joiner, but we'll
746      estimate based on the fraction of the total count coming into the path
747      bb was from the threading paths (computed above in onpath_scale).
748      Afterwards, we will need to do some fixup to account for other threading
749      paths and possible profile insanities.
750
751      In order to estimate the joiner case's counts we also need to update
752      nonpath_count with any additional counts coming into the path.  Other
753      blocks along the path may have additional predecessors from outside
754      the path.  */
755   gcov_type path_out_count = path_in_count;
756   gcov_type min_path_count = path_in_count;
757   for (unsigned int i = 1; i < path->length (); i++)
758     {
759       edge epath = (*path)[i]->e;
760       gcov_type cur_count = epath->count;
761       if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
762         {
763           has_joiner = true;
764           cur_count = apply_probability (cur_count, onpath_scale);
765         }
766       /* In the joiner case we need to update nonpath_count for any edges
767          coming into the path that will contribute to the count flowing
768          into the path successor.  */
769       if (has_joiner && epath != elast)
770       {
771         /* Look for other incoming edges after joiner.  */
772         FOR_EACH_EDGE (ein, ei, epath->dest->preds)
773           {
774             if (ein != epath
775                 /* Ignore in edges from blocks we have duplicated for a
776                    threading path, which have duplicated edge counts until
777                    they are redirected by an invocation of this routine.  */
778                 && !bitmap_bit_p (local_info->duplicate_blocks,
779                                   ein->src->index))
780               nonpath_count += ein->count;
781           }
782       }
783       if (cur_count < path_out_count)
784         path_out_count = cur_count;
785       if (epath->count < min_path_count)
786         min_path_count = epath->count;
787     }
788
789   /* We computed path_out_count above assuming that this path targeted
790      the joiner's on-path successor with the same likelihood as it
791      reached the joiner.  However, other thread paths through the joiner
792      may take a different path through the normal copy source block
793      (i.e. they have a different elast), meaning that they do not
794      contribute any counts to this path's elast.  As a result, it may
795      turn out that this path must have more count flowing to the on-path
796      successor of the joiner.  Essentially, all of this path's elast
797      count must be contributed by this path and any nonpath counts
798      (since any path through the joiner with a different elast will not
799      include a copy of this elast in its duplicated path).
800      So ensure that this path's path_out_count is at least the
801      difference between elast->count and nonpath_count.  Otherwise the edge
802      counts after threading will not be sane.  */
803   if (has_joiner && path_out_count < elast->count - nonpath_count)
804   {
805     path_out_count = elast->count - nonpath_count;
806     /* But neither can we go above the minimum count along the path
807        we are duplicating.  This can be an issue due to profile
808        insanities coming in to this pass.  */
809     if (path_out_count > min_path_count)
810       path_out_count = min_path_count;
811   }
812
813   *path_in_count_ptr = path_in_count;
814   *path_out_count_ptr = path_out_count;
815   *path_in_freq_ptr = path_in_freq;
816   return has_joiner;
817 }
818
819
820 /* Update the counts and frequencies for both an original path
821    edge EPATH and its duplicate EDUP.  The duplicate source block
822    will get a count/frequency of PATH_IN_COUNT and PATH_IN_FREQ,
823    and the duplicate edge EDUP will have a count of PATH_OUT_COUNT.  */
824 static void
825 update_profile (edge epath, edge edup, gcov_type path_in_count,
826                 gcov_type path_out_count, int path_in_freq)
827 {
828
829   /* First update the duplicated block's count / frequency.  */
830   if (edup)
831     {
832       basic_block dup_block = edup->src;
833       gcc_assert (dup_block->count == 0);
834       gcc_assert (dup_block->frequency == 0);
835       dup_block->count = path_in_count;
836       dup_block->frequency = path_in_freq;
837     }
838
839   /* Now update the original block's count and frequency in the
840      opposite manner - remove the counts/freq that will flow
841      into the duplicated block.  Handle underflow due to precision/
842      rounding issues.  */
843   epath->src->count -= path_in_count;
844   if (epath->src->count < 0)
845     epath->src->count = 0;
846   epath->src->frequency -= path_in_freq;
847   if (epath->src->frequency < 0)
848     epath->src->frequency = 0;
849
850   /* Next update this path edge's original and duplicated counts.  We know
851      that the duplicated path will have path_out_count flowing
852      out of it (in the joiner case this is the count along the duplicated path
853      out of the duplicated joiner).  This count can then be removed from the
854      original path edge.  */
855   if (edup)
856     edup->count = path_out_count;
857   epath->count -= path_out_count;
858   gcc_assert (epath->count >= 0);
859 }
860
861
862 /* The duplicate and original joiner blocks may end up with different
863    probabilities (different from both the original and from each other).
864    Recompute the probabilities here once we have updated the edge
865    counts and frequencies.  */
866
867 static void
868 recompute_probabilities (basic_block bb)
869 {
870   edge esucc;
871   edge_iterator ei;
872   FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, bb->succs)
873     {
874       if (bb->count)
875         esucc->probability = GCOV_COMPUTE_SCALE (esucc->count,
876                                                  bb->count);
877       if (esucc->probability > REG_BR_PROB_BASE)
878         {
879           /* Can happen with missing/guessed probabilities, since we
880              may determine that more is flowing along duplicated
881              path than joiner succ probabilities allowed.
882              Counts and freqs will be insane after jump threading,
883              at least make sure probability is sane or we will
884              get a flow verification error.
885              Not much we can do to make counts/freqs sane without
886              redoing the profile estimation.  */
887           esucc->probability = REG_BR_PROB_BASE;
888         }
889     }
890 }
891
892
893 /* Update the counts of the original and duplicated edges from a joiner
894    that go off path, given that we have already determined that the
895    duplicate joiner DUP_BB has incoming count PATH_IN_COUNT and
896    outgoing count along the path PATH_OUT_COUNT.  The original (on-)path
897    edge from joiner is EPATH.  */
898
899 static void
900 update_joiner_offpath_counts (edge epath, basic_block dup_bb,
901                               gcov_type path_in_count,
902                               gcov_type path_out_count)
903 {
904   /* Compute the count that currently flows off path from the joiner.
905      In other words, the total count of joiner's out edges other than
906      epath.  Compute this by walking the successors instead of
907      subtracting epath's count from the joiner bb count, since there
908      are sometimes slight insanities where the total out edge count is
909      larger than the bb count (possibly due to rounding/truncation
910      errors).  */
911   gcov_type total_orig_off_path_count = 0;
912   edge enonpath;
913   edge_iterator ei;
914   FOR_EACH_EDGE (enonpath, ei, epath->src->succs)
915     {
916       if (enonpath == epath)
917         continue;
918       total_orig_off_path_count += enonpath->count;
919     }
920
921   /* For the path that we are duplicating, the amount that will flow
922      off path from the duplicated joiner is the delta between the
923      path's cumulative in count and the portion of that count we
924      estimated above as flowing from the joiner along the duplicated
925      path.  */
926   gcov_type total_dup_off_path_count = path_in_count - path_out_count;
927
928   /* Now do the actual updates of the off-path edges.  */
929   FOR_EACH_EDGE (enonpath, ei, epath->src->succs)
930     {
931       /* Look for edges going off of the threading path.  */
932       if (enonpath == epath)
933         continue;
934
935       /* Find the corresponding edge out of the duplicated joiner.  */
936       edge enonpathdup = find_edge (dup_bb, enonpath->dest);
937       gcc_assert (enonpathdup);
938
939       /* We can't use the original probability of the joiner's out
940          edges, since the probabilities of the original branch
941          and the duplicated branches may vary after all threading is
942          complete.  But apportion the duplicated joiner's off-path
943          total edge count computed earlier (total_dup_off_path_count)
944          among the duplicated off-path edges based on their original
945          ratio to the full off-path count (total_orig_off_path_count).
946          */
947       int scale = GCOV_COMPUTE_SCALE (enonpath->count,
948                                       total_orig_off_path_count);
949       /* Give the duplicated offpath edge a portion of the duplicated
950          total.  */
951       enonpathdup->count = apply_scale (scale,
952                                         total_dup_off_path_count);
953       /* Now update the original offpath edge count, handling underflow
954          due to rounding errors.  */
955       enonpath->count -= enonpathdup->count;
956       if (enonpath->count < 0)
957         enonpath->count = 0;
958     }
959 }
960
961
962 /* Check if the paths through RD all have estimated frequencies but zero
963    profile counts.  This is more accurate than checking the entry block
964    for a zero profile count, since profile insanities sometimes creep in.  */
965
966 static bool
967 estimated_freqs_path (struct redirection_data *rd)
968 {
969   edge e = rd->incoming_edges->e;
970   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
971   edge ein;
972   edge_iterator ei;
973   bool non_zero_freq = false;
974   FOR_EACH_EDGE (ein, ei, e->dest->preds)
975     {
976       if (ein->count)
977         return false;
978       non_zero_freq |= ein->src->frequency != 0;
979     }
980
981   for (unsigned int i = 1; i < path->length (); i++)
982     {
983       edge epath = (*path)[i]->e;
984       if (epath->src->count)
985         return false;
986       non_zero_freq |= epath->src->frequency != 0;
987       edge esucc;
988       FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, epath->src->succs)
989         {
990           if (esucc->count)
991             return false;
992           non_zero_freq |= esucc->src->frequency != 0;
993         }
994     }
995   return non_zero_freq;
996 }
997
998
999 /* Invoked for routines that have guessed frequencies and no profile
1000    counts to record the block and edge frequencies for paths through RD
1001    in the profile count fields of those blocks and edges.  This is because
1002    ssa_fix_duplicate_block_edges incrementally updates the block and
1003    edge counts as edges are redirected, and it is difficult to do that
1004    for edge frequencies which are computed on the fly from the source
1005    block frequency and probability.  When a block frequency is updated
1006    its outgoing edge frequencies are affected and become difficult to
1007    adjust.  */
1008
1009 static void
1010 freqs_to_counts_path (struct redirection_data *rd)
1011 {
1012   edge e = rd->incoming_edges->e;
1013   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
1014   edge ein;
1015   edge_iterator ei;
1016   FOR_EACH_EDGE (ein, ei, e->dest->preds)
1017     {
1018       /* Scale up the frequency by REG_BR_PROB_BASE, to avoid rounding
1019          errors applying the probability when the frequencies are very
1020          small.  */
1021       ein->count = apply_probability (ein->src->frequency * REG_BR_PROB_BASE,
1022                                       ein->probability);
1023     }
1024
1025   for (unsigned int i = 1; i < path->length (); i++)
1026     {
1027       edge epath = (*path)[i]->e;
1028       edge esucc;
1029       /* Scale up the frequency by REG_BR_PROB_BASE, to avoid rounding
1030          errors applying the edge probability when the frequencies are very
1031          small.  */
1032       epath->src->count = epath->src->frequency * REG_BR_PROB_BASE;
1033       FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, epath->src->succs)
1034         esucc->count = apply_probability (esucc->src->count,
1035                                           esucc->probability);
1036     }
1037 }
1038
1039
1040 /* For routines that have guessed frequencies and no profile counts, where we
1041    used freqs_to_counts_path to record block and edge frequencies for paths
1042    through RD, we clear the counts after completing all updates for RD.
1043    The updates in ssa_fix_duplicate_block_edges are based off the count fields,
1044    but the block frequencies and edge probabilities were updated as well,
1045    so we can simply clear the count fields.  */
1046
1047 static void
1048 clear_counts_path (struct redirection_data *rd)
1049 {
1050   edge e = rd->incoming_edges->e;
1051   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
1052   edge ein, esucc;
1053   edge_iterator ei;
1054   FOR_EACH_EDGE (ein, ei, e->dest->preds)
1055     ein->count = 0;
1056
1057   /* First clear counts along original path.  */
1058   for (unsigned int i = 1; i < path->length (); i++)
1059     {
1060       edge epath = (*path)[i]->e;
1061       FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, epath->src->succs)
1062         esucc->count = 0;
1063       epath->src->count = 0;
1064     }
1065   /* Also need to clear the counts along duplicated path.  */
1066   for (unsigned int i = 0; i < 2; i++)
1067     {
1068       basic_block dup = rd->dup_blocks[i];
1069       if (!dup)
1070         continue;
1071       FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, dup->succs)
1072         esucc->count = 0;
1073       dup->count = 0;
1074     }
1075 }
1076
1077 /* Wire up the outgoing edges from the duplicate blocks and
1078    update any PHIs as needed.  Also update the profile counts
1079    on the original and duplicate blocks and edges.  */
1080 void
1081 ssa_fix_duplicate_block_edges (struct redirection_data *rd,
1082                                ssa_local_info_t *local_info)
1083 {
1084   bool multi_incomings = (rd->incoming_edges->next != NULL);
1085   edge e = rd->incoming_edges->e;
1086   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
1087   edge elast = path->last ()->e;
1088   gcov_type path_in_count = 0;
1089   gcov_type path_out_count = 0;
1090   int path_in_freq = 0;
1091
1092   /* This routine updates profile counts, frequencies, and probabilities
1093      incrementally. Since it is difficult to do the incremental updates
1094      using frequencies/probabilities alone, for routines without profile
1095      data we first take a snapshot of the existing block and edge frequencies
1096      by copying them into the empty profile count fields.  These counts are
1097      then used to do the incremental updates, and cleared at the end of this
1098      routine.  If the function is marked as having a profile, we still check
1099      to see if the paths through RD are using estimated frequencies because
1100      the routine had zero profile counts.  */
1101   bool do_freqs_to_counts = (profile_status_for_fn (cfun) != PROFILE_READ
1102                              || estimated_freqs_path (rd));
1103   if (do_freqs_to_counts)
1104     freqs_to_counts_path (rd);
1105
1106   /* First determine how much profile count to move from original
1107      path to the duplicate path.  This is tricky in the presence of
1108      a joiner (see comments for compute_path_counts), where some portion
1109      of the path's counts will flow off-path from the joiner.  In the
1110      non-joiner case the path_in_count and path_out_count should be the
1111      same.  */
1112   bool has_joiner = compute_path_counts (rd, local_info,
1113                                          &path_in_count, &path_out_count,
1114                                          &path_in_freq);
1115
1116   int cur_path_freq = path_in_freq;
1117   for (unsigned int count = 0, i = 1; i < path->length (); i++)
1118     {
1119       edge epath = (*path)[i]->e;
1120
1121       /* If we were threading through an joiner block, then we want
1122          to keep its control statement and redirect an outgoing edge.
1123          Else we want to remove the control statement & edges, then create
1124          a new outgoing edge.  In both cases we may need to update PHIs.  */
1125       if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
1126         {
1127           edge victim;
1128           edge e2;
1129
1130           gcc_assert (has_joiner);
1131
1132           /* This updates the PHIs at the destination of the duplicate
1133              block.  Pass 0 instead of i if we are threading a path which
1134              has multiple incoming edges.  */
1135           update_destination_phis (local_info->bb, rd->dup_blocks[count],
1136                                    path, multi_incomings ? 0 : i);
1137
1138           /* Find the edge from the duplicate block to the block we're
1139              threading through.  That's the edge we want to redirect.  */
1140           victim = find_edge (rd->dup_blocks[count], (*path)[i]->e->dest);
1141
1142           /* If there are no remaining blocks on the path to duplicate,
1143              then redirect VICTIM to the final destination of the jump
1144              threading path.  */
1145           if (!any_remaining_duplicated_blocks (path, i))
1146             {
1147               e2 = redirect_edge_and_branch (victim, elast->dest);
1148               /* If we redirected the edge, then we need to copy PHI arguments
1149                  at the target.  If the edge already existed (e2 != victim
1150                  case), then the PHIs in the target already have the correct
1151                  arguments.  */
1152               if (e2 == victim)
1153                 copy_phi_args (e2->dest, elast, e2,
1154                                path, multi_incomings ? 0 : i);
1155             }
1156           else
1157             {
1158               /* Redirect VICTIM to the next duplicated block in the path.  */
1159               e2 = redirect_edge_and_branch (victim, rd->dup_blocks[count + 1]);
1160
1161               /* We need to update the PHIs in the next duplicated block.  We
1162                  want the new PHI args to have the same value as they had
1163                  in the source of the next duplicate block.
1164
1165                  Thus, we need to know which edge we traversed into the
1166                  source of the duplicate.  Furthermore, we may have
1167                  traversed many edges to reach the source of the duplicate.
1168
1169                  Walk through the path starting at element I until we
1170                  hit an edge marked with EDGE_COPY_SRC_BLOCK.  We want
1171                  the edge from the prior element.  */
1172               for (unsigned int j = i + 1; j < path->length (); j++)
1173                 {
1174                   if ((*path)[j]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
1175                     {
1176                       copy_phi_arg_into_existing_phi ((*path)[j - 1]->e, e2);
1177                       break;
1178                     }
1179                 }
1180             }
1181
1182           /* Update the counts and frequency of both the original block
1183              and path edge, and the duplicates.  The path duplicate's
1184              incoming count and frequency are the totals for all edges
1185              incoming to this jump threading path computed earlier.
1186              And we know that the duplicated path will have path_out_count
1187              flowing out of it (i.e. along the duplicated path out of the
1188              duplicated joiner).  */
1189           update_profile (epath, e2, path_in_count, path_out_count,
1190                           path_in_freq);
1191
1192           /* Next we need to update the counts of the original and duplicated
1193              edges from the joiner that go off path.  */
1194           update_joiner_offpath_counts (epath, e2->src, path_in_count,
1195                                         path_out_count);
1196
1197           /* Finally, we need to set the probabilities on the duplicated
1198              edges out of the duplicated joiner (e2->src).  The probabilities
1199              along the original path will all be updated below after we finish
1200              processing the whole path.  */
1201           recompute_probabilities (e2->src);
1202
1203           /* Record the frequency flowing to the downstream duplicated
1204              path blocks.  */
1205           cur_path_freq = EDGE_FREQUENCY (e2);
1206         }
1207       else if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
1208         {
1209           remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (rd->dup_blocks[count], NULL);
1210           create_edge_and_update_destination_phis (rd, rd->dup_blocks[count],
1211                                                    multi_incomings ? 0 : i);
1212           if (count == 1)
1213             single_succ_edge (rd->dup_blocks[1])->aux = NULL;
1214
1215           /* Update the counts and frequency of both the original block
1216              and path edge, and the duplicates.  Since we are now after
1217              any joiner that may have existed on the path, the count
1218              flowing along the duplicated threaded path is path_out_count.
1219              If we didn't have a joiner, then cur_path_freq was the sum
1220              of the total frequencies along all incoming edges to the
1221              thread path (path_in_freq).  If we had a joiner, it would have
1222              been updated at the end of that handling to the edge frequency
1223              along the duplicated joiner path edge.  */
1224           update_profile (epath, EDGE_SUCC (rd->dup_blocks[count], 0),
1225                           path_out_count, path_out_count,
1226                           cur_path_freq);
1227         }
1228       else
1229         {
1230           /* No copy case.  In this case we don't have an equivalent block
1231              on the duplicated thread path to update, but we do need
1232              to remove the portion of the counts/freqs that were moved
1233              to the duplicated path from the counts/freqs flowing through
1234              this block on the original path.  Since all the no-copy edges
1235              are after any joiner, the removed count is the same as
1236              path_out_count.
1237
1238              If we didn't have a joiner, then cur_path_freq was the sum
1239              of the total frequencies along all incoming edges to the
1240              thread path (path_in_freq).  If we had a joiner, it would have
1241              been updated at the end of that handling to the edge frequency
1242              along the duplicated joiner path edge.  */
1243              update_profile (epath, NULL, path_out_count, path_out_count,
1244                              cur_path_freq);
1245         }
1246
1247       /* Increment the index into the duplicated path when we processed
1248          a duplicated block.  */
1249       if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK
1250           || (*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
1251       {
1252           count++;
1253       }
1254     }
1255
1256   /* Now walk orig blocks and update their probabilities, since the
1257      counts and freqs should be updated properly by above loop.  */
1258   for (unsigned int i = 1; i < path->length (); i++)
1259     {
1260       edge epath = (*path)[i]->e;
1261       recompute_probabilities (epath->src);
1262     }
1263
1264   /* Done with all profile and frequency updates, clear counts if they
1265      were copied.  */
1266   if (do_freqs_to_counts)
1267     clear_counts_path (rd);
1268 }
1269
1270 /* Hash table traversal callback routine to create duplicate blocks.  */
1271
1272 int
1273 ssa_create_duplicates (struct redirection_data **slot,
1274                        ssa_local_info_t *local_info)
1275 {
1276   struct redirection_data *rd = *slot;
1277
1278   /* The second duplicated block in a jump threading path is specific
1279      to the path.  So it gets stored in RD rather than in LOCAL_DATA.
1280
1281      Each time we're called, we have to look through the path and see
1282      if a second block needs to be duplicated.
1283
1284      Note the search starts with the third edge on the path.  The first
1285      edge is the incoming edge, the second edge always has its source
1286      duplicated.  Thus we start our search with the third edge.  */
1287   vec<jump_thread_edge *> *path = rd->path;
1288   for (unsigned int i = 2; i < path->length (); i++)
1289     {
1290       if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK
1291           || (*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
1292         {
1293           create_block_for_threading ((*path)[i]->e->src, rd, 1,
1294                                       &local_info->duplicate_blocks);
1295           break;
1296         }
1297     }
1298
1299   /* Create a template block if we have not done so already.  Otherwise
1300      use the template to create a new block.  */
1301   if (local_info->template_block == NULL)
1302     {
1303       create_block_for_threading ((*path)[1]->e->src, rd, 0,
1304                                   &local_info->duplicate_blocks);
1305       local_info->template_block = rd->dup_blocks[0];
1306
1307       /* We do not create any outgoing edges for the template.  We will
1308          take care of that in a later traversal.  That way we do not
1309          create edges that are going to just be deleted.  */
1310     }
1311   else
1312     {
1313       create_block_for_threading (local_info->template_block, rd, 0,
1314                                   &local_info->duplicate_blocks);
1315
1316       /* Go ahead and wire up outgoing edges and update PHIs for the duplicate
1317          block.   */
1318       ssa_fix_duplicate_block_edges (rd, local_info);
1319     }
1320
1321   /* Keep walking the hash table.  */
1322   return 1;
1323 }
1324
1325 /* We did not create any outgoing edges for the template block during
1326    block creation.  This hash table traversal callback creates the
1327    outgoing edge for the template block.  */
1328
1329 inline int
1330 ssa_fixup_template_block (struct redirection_data **slot,
1331                           ssa_local_info_t *local_info)
1332 {
1333   struct redirection_data *rd = *slot;
1334
1335   /* If this is the template block halt the traversal after updating
1336      it appropriately.
1337
1338      If we were threading through an joiner block, then we want
1339      to keep its control statement and redirect an outgoing edge.
1340      Else we want to remove the control statement & edges, then create
1341      a new outgoing edge.  In both cases we may need to update PHIs.  */
1342   if (rd->dup_blocks[0] && rd->dup_blocks[0] == local_info->template_block)
1343     {
1344       ssa_fix_duplicate_block_edges (rd, local_info);
1345       return 0;
1346     }
1347
1348   return 1;
1349 }
1350
1351 /* Hash table traversal callback to redirect each incoming edge
1352    associated with this hash table element to its new destination.  */
1353
1354 int
1355 ssa_redirect_edges (struct redirection_data **slot,
1356                     ssa_local_info_t *local_info)
1357 {
1358   struct redirection_data *rd = *slot;
1359   struct el *next, *el;
1360
1361   /* Walk over all the incoming edges associated associated with this
1362      hash table entry.  */
1363   for (el = rd->incoming_edges; el; el = next)
1364     {
1365       edge e = el->e;
1366       vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
1367
1368       /* Go ahead and free this element from the list.  Doing this now
1369          avoids the need for another list walk when we destroy the hash
1370          table.  */
1371       next = el->next;
1372       free (el);
1373
1374       thread_stats.num_threaded_edges++;
1375
1376       if (rd->dup_blocks[0])
1377         {
1378           edge e2;
1379
1380           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1381             fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
1382                      e->src->index, e->dest->index, rd->dup_blocks[0]->index);
1383
1384           /* If we redirect a loop latch edge cancel its loop.  */
1385           if (e->src == e->src->loop_father->latch)
1386             mark_loop_for_removal (e->src->loop_father);
1387
1388           /* Redirect the incoming edge (possibly to the joiner block) to the
1389              appropriate duplicate block.  */
1390           e2 = redirect_edge_and_branch (e, rd->dup_blocks[0]);
1391           gcc_assert (e == e2);
1392           flush_pending_stmts (e2);
1393         }
1394
1395       /* Go ahead and clear E->aux.  It's not needed anymore and failure
1396          to clear it will cause all kinds of unpleasant problems later.  */
1397       delete_jump_thread_path (path);
1398       e->aux = NULL;
1399
1400     }
1401
1402   /* Indicate that we actually threaded one or more jumps.  */
1403   if (rd->incoming_edges)
1404     local_info->jumps_threaded = true;
1405
1406   return 1;
1407 }
1408
1409 /* Return true if this block has no executable statements other than
1410    a simple ctrl flow instruction.  When the number of outgoing edges
1411    is one, this is equivalent to a "forwarder" block.  */
1412
1413 static bool
1414 redirection_block_p (basic_block bb)
1415 {
1416   gimple_stmt_iterator gsi;
1417
1418   /* Advance to the first executable statement.  */
1419   gsi = gsi_start_bb (bb);
1420   while (!gsi_end_p (gsi)
1421          && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_LABEL
1422              || is_gimple_debug (gsi_stmt (gsi))
1423              || gimple_nop_p (gsi_stmt (gsi))))
1424     gsi_next (&gsi);
1425
1426   /* Check if this is an empty block.  */
1427   if (gsi_end_p (gsi))
1428     return true;
1429
1430   /* Test that we've reached the terminating control statement.  */
1431   return gsi_stmt (gsi)
1432          && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_COND
1433              || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_GOTO
1434              || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_SWITCH);
1435 }
1436
1437 /* BB is a block which ends with a COND_EXPR or SWITCH_EXPR and when BB
1438    is reached via one or more specific incoming edges, we know which
1439    outgoing edge from BB will be traversed.
1440
1441    We want to redirect those incoming edges to the target of the
1442    appropriate outgoing edge.  Doing so avoids a conditional branch
1443    and may expose new optimization opportunities.  Note that we have
1444    to update dominator tree and SSA graph after such changes.
1445
1446    The key to keeping the SSA graph update manageable is to duplicate
1447    the side effects occurring in BB so that those side effects still
1448    occur on the paths which bypass BB after redirecting edges.
1449
1450    We accomplish this by creating duplicates of BB and arranging for
1451    the duplicates to unconditionally pass control to one specific
1452    successor of BB.  We then revector the incoming edges into BB to
1453    the appropriate duplicate of BB.
1454
1455    If NOLOOP_ONLY is true, we only perform the threading as long as it
1456    does not affect the structure of the loops in a nontrivial way.
1457
1458    If JOINERS is true, then thread through joiner blocks as well.  */
1459
1460 static bool
1461 thread_block_1 (basic_block bb, bool noloop_only, bool joiners)
1462 {
1463   /* E is an incoming edge into BB that we may or may not want to
1464      redirect to a duplicate of BB.  */
1465   edge e, e2;
1466   edge_iterator ei;
1467   ssa_local_info_t local_info;
1468
1469   local_info.duplicate_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
1470
1471   /* To avoid scanning a linear array for the element we need we instead
1472      use a hash table.  For normal code there should be no noticeable
1473      difference.  However, if we have a block with a large number of
1474      incoming and outgoing edges such linear searches can get expensive.  */
1475   redirection_data
1476     = new hash_table<struct redirection_data> (EDGE_COUNT (bb->succs));
1477
1478   /* Record each unique threaded destination into a hash table for
1479      efficient lookups.  */
1480   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1481     {
1482       if (e->aux == NULL)
1483         continue;
1484
1485       vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
1486
1487       if (((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK && !joiners)
1488           || ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK && joiners))
1489         continue;
1490
1491       e2 = path->last ()->e;
1492       if (!e2 || noloop_only)
1493         {
1494           /* If NOLOOP_ONLY is true, we only allow threading through the
1495              header of a loop to exit edges.  */
1496
1497           /* One case occurs when there was loop header buried in a jump
1498              threading path that crosses loop boundaries.  We do not try
1499              and thread this elsewhere, so just cancel the jump threading
1500              request by clearing the AUX field now.  */
1501           if ((bb->loop_father != e2->src->loop_father
1502                && !loop_exit_edge_p (e2->src->loop_father, e2))
1503               || (e2->src->loop_father != e2->dest->loop_father
1504                   && !loop_exit_edge_p (e2->src->loop_father, e2)))
1505             {
1506               /* Since this case is not handled by our special code
1507                  to thread through a loop header, we must explicitly
1508                  cancel the threading request here.  */
1509               delete_jump_thread_path (path);
1510               e->aux = NULL;
1511               continue;
1512             }
1513
1514           /* Another case occurs when trying to thread through our
1515              own loop header, possibly from inside the loop.  We will
1516              thread these later.  */
1517           unsigned int i;
1518           for (i = 1; i < path->length (); i++)
1519             {
1520               if ((*path)[i]->e->src == bb->loop_father->header
1521                   && (!loop_exit_edge_p (bb->loop_father, e2)
1522                       || (*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK))
1523                 break;
1524             }
1525
1526           if (i != path->length ())
1527             continue;
1528         }
1529
1530       /* Insert the outgoing edge into the hash table if it is not
1531          already in the hash table.  */
1532       lookup_redirection_data (e, INSERT);
1533     }
1534
1535   /* We do not update dominance info.  */
1536   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1537
1538   /* We know we only thread through the loop header to loop exits.
1539      Let the basic block duplication hook know we are not creating
1540      a multiple entry loop.  */
1541   if (noloop_only
1542       && bb == bb->loop_father->header)
1543     set_loop_copy (bb->loop_father, loop_outer (bb->loop_father));
1544
1545   /* Now create duplicates of BB.
1546
1547      Note that for a block with a high outgoing degree we can waste
1548      a lot of time and memory creating and destroying useless edges.
1549
1550      So we first duplicate BB and remove the control structure at the
1551      tail of the duplicate as well as all outgoing edges from the
1552      duplicate.  We then use that duplicate block as a template for
1553      the rest of the duplicates.  */
1554   local_info.template_block = NULL;
1555   local_info.bb = bb;
1556   local_info.jumps_threaded = false;
1557   redirection_data->traverse <ssa_local_info_t *, ssa_create_duplicates>
1558                             (&local_info);
1559
1560   /* The template does not have an outgoing edge.  Create that outgoing
1561      edge and update PHI nodes as the edge's target as necessary.
1562
1563      We do this after creating all the duplicates to avoid creating
1564      unnecessary edges.  */
1565   redirection_data->traverse <ssa_local_info_t *, ssa_fixup_template_block>
1566                             (&local_info);
1567
1568   /* The hash table traversals above created the duplicate blocks (and the
1569      statements within the duplicate blocks).  This loop creates PHI nodes for
1570      the duplicated blocks and redirects the incoming edges into BB to reach
1571      the duplicates of BB.  */
1572   redirection_data->traverse <ssa_local_info_t *, ssa_redirect_edges>
1573                             (&local_info);
1574
1575   /* Done with this block.  Clear REDIRECTION_DATA.  */
1576   delete redirection_data;
1577   redirection_data = NULL;
1578
1579   if (noloop_only
1580       && bb == bb->loop_father->header)
1581     set_loop_copy (bb->loop_father, NULL);
1582
1583   BITMAP_FREE (local_info.duplicate_blocks);
1584   local_info.duplicate_blocks = NULL;
1585
1586   /* Indicate to our caller whether or not any jumps were threaded.  */
1587   return local_info.jumps_threaded;
1588 }
1589
1590 /* Wrapper for thread_block_1 so that we can first handle jump
1591    thread paths which do not involve copying joiner blocks, then
1592    handle jump thread paths which have joiner blocks.
1593
1594    By doing things this way we can be as aggressive as possible and
1595    not worry that copying a joiner block will create a jump threading
1596    opportunity.  */
1597
1598 static bool
1599 thread_block (basic_block bb, bool noloop_only)
1600 {
1601   bool retval;
1602   retval = thread_block_1 (bb, noloop_only, false);
1603   retval |= thread_block_1 (bb, noloop_only, true);
1604   return retval;
1605 }
1606
1607
1608 /* Threads edge E through E->dest to the edge THREAD_TARGET (E).  Returns the
1609    copy of E->dest created during threading, or E->dest if it was not necessary
1610    to copy it (E is its single predecessor).  */
1611
1612 static basic_block
1613 thread_single_edge (edge e)
1614 {
1615   basic_block bb = e->dest;
1616   struct redirection_data rd;
1617   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
1618   edge eto = (*path)[1]->e;
1619
1620   for (unsigned int i = 0; i < path->length (); i++)
1621     delete (*path)[i];
1622   delete path;
1623   e->aux = NULL;
1624
1625   thread_stats.num_threaded_edges++;
1626
1627   if (single_pred_p (bb))
1628     {
1629       /* If BB has just a single predecessor, we should only remove the
1630          control statements at its end, and successors except for ETO.  */
1631       remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (bb, eto->dest);
1632
1633       /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
1634       eto->flags &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE | EDGE_ABNORMAL);
1635       eto->flags |= EDGE_FALLTHRU;
1636
1637       return bb;
1638     }
1639
1640   /* Otherwise, we need to create a copy.  */
1641   if (e->dest == eto->src)
1642     update_bb_profile_for_threading (bb, EDGE_FREQUENCY (e), e->count, eto);
1643
1644   vec<jump_thread_edge *> *npath = new vec<jump_thread_edge *> ();
1645   jump_thread_edge *x = new jump_thread_edge (e, EDGE_START_JUMP_THREAD);
1646   npath->safe_push (x);
1647
1648   x = new jump_thread_edge (eto, EDGE_COPY_SRC_BLOCK);
1649   npath->safe_push (x);
1650   rd.path = npath;
1651
1652   create_block_for_threading (bb, &rd, 0, NULL);
1653   remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (rd.dup_blocks[0], NULL);
1654   create_edge_and_update_destination_phis (&rd, rd.dup_blocks[0], 0);
1655
1656   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1657     fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
1658              e->src->index, e->dest->index, rd.dup_blocks[0]->index);
1659
1660   rd.dup_blocks[0]->count = e->count;
1661   rd.dup_blocks[0]->frequency = EDGE_FREQUENCY (e);
1662   single_succ_edge (rd.dup_blocks[0])->count = e->count;
1663   redirect_edge_and_branch (e, rd.dup_blocks[0]);
1664   flush_pending_stmts (e);
1665
1666   return rd.dup_blocks[0];
1667 }
1668
1669 /* Callback for dfs_enumerate_from.  Returns true if BB is different
1670    from STOP and DBDS_CE_STOP.  */
1671
1672 static basic_block dbds_ce_stop;
1673 static bool
1674 dbds_continue_enumeration_p (const_basic_block bb, const void *stop)
1675 {
1676   return (bb != (const_basic_block) stop
1677           && bb != dbds_ce_stop);
1678 }
1679
1680 /* Evaluates the dominance relationship of latch of the LOOP and BB, and
1681    returns the state.  */
1682
1683 enum bb_dom_status
1684 {
1685   /* BB does not dominate latch of the LOOP.  */
1686   DOMST_NONDOMINATING,
1687   /* The LOOP is broken (there is no path from the header to its latch.  */
1688   DOMST_LOOP_BROKEN,
1689   /* BB dominates the latch of the LOOP.  */
1690   DOMST_DOMINATING
1691 };
1692
1693 static enum bb_dom_status
1694 determine_bb_domination_status (struct loop *loop, basic_block bb)
1695 {
1696   basic_block *bblocks;
1697   unsigned nblocks, i;
1698   bool bb_reachable = false;
1699   edge_iterator ei;
1700   edge e;
1701
1702   /* This function assumes BB is a successor of LOOP->header.
1703      If that is not the case return DOMST_NONDOMINATING which
1704      is always safe.  */
1705     {
1706       bool ok = false;
1707
1708       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1709         {
1710           if (e->src == loop->header)
1711             {
1712               ok = true;
1713               break;
1714             }
1715         }
1716
1717       if (!ok)
1718         return DOMST_NONDOMINATING;
1719     }
1720
1721   if (bb == loop->latch)
1722     return DOMST_DOMINATING;
1723
1724   /* Check that BB dominates LOOP->latch, and that it is back-reachable
1725      from it.  */
1726
1727   bblocks = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
1728   dbds_ce_stop = loop->header;
1729   nblocks = dfs_enumerate_from (loop->latch, 1, dbds_continue_enumeration_p,
1730                                 bblocks, loop->num_nodes, bb);
1731   for (i = 0; i < nblocks; i++)
1732     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bblocks[i]->preds)
1733       {
1734         if (e->src == loop->header)
1735           {
1736             free (bblocks);
1737             return DOMST_NONDOMINATING;
1738           }
1739         if (e->src == bb)
1740           bb_reachable = true;
1741       }
1742
1743   free (bblocks);
1744   return (bb_reachable ? DOMST_DOMINATING : DOMST_LOOP_BROKEN);
1745 }
1746
1747 /* Return true if BB is part of the new pre-header that is created
1748    when threading the latch to DATA.  */
1749
1750 static bool
1751 def_split_header_continue_p (const_basic_block bb, const void *data)
1752 {
1753   const_basic_block new_header = (const_basic_block) data;
1754   const struct loop *l;
1755
1756   if (bb == new_header
1757       || loop_depth (bb->loop_father) < loop_depth (new_header->loop_father))
1758     return false;
1759   for (l = bb->loop_father; l; l = loop_outer (l))
1760     if (l == new_header->loop_father)
1761       return true;
1762   return false;
1763 }
1764
1765 /* Thread jumps through the header of LOOP.  Returns true if cfg changes.
1766    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading from entry edges
1767    to the inside of the loop.  */
1768
1769 static bool
1770 thread_through_loop_header (struct loop *loop, bool may_peel_loop_headers)
1771 {
1772   basic_block header = loop->header;
1773   edge e, tgt_edge, latch = loop_latch_edge (loop);
1774   edge_iterator ei;
1775   basic_block tgt_bb, atgt_bb;
1776   enum bb_dom_status domst;
1777
1778   /* We have already threaded through headers to exits, so all the threading
1779      requests now are to the inside of the loop.  We need to avoid creating
1780      irreducible regions (i.e., loops with more than one entry block), and
1781      also loop with several latch edges, or new subloops of the loop (although
1782      there are cases where it might be appropriate, it is difficult to decide,
1783      and doing it wrongly may confuse other optimizers).
1784
1785      We could handle more general cases here.  However, the intention is to
1786      preserve some information about the loop, which is impossible if its
1787      structure changes significantly, in a way that is not well understood.
1788      Thus we only handle few important special cases, in which also updating
1789      of the loop-carried information should be feasible:
1790
1791      1) Propagation of latch edge to a block that dominates the latch block
1792         of a loop.  This aims to handle the following idiom:
1793
1794         first = 1;
1795         while (1)
1796           {
1797             if (first)
1798               initialize;
1799             first = 0;
1800             body;
1801           }
1802
1803         After threading the latch edge, this becomes
1804
1805         first = 1;
1806         if (first)
1807           initialize;
1808         while (1)
1809           {
1810             first = 0;
1811             body;
1812           }
1813
1814         The original header of the loop is moved out of it, and we may thread
1815         the remaining edges through it without further constraints.
1816
1817      2) All entry edges are propagated to a single basic block that dominates
1818         the latch block of the loop.  This aims to handle the following idiom
1819         (normally created for "for" loops):
1820
1821         i = 0;
1822         while (1)
1823           {
1824             if (i >= 100)
1825               break;
1826             body;
1827             i++;
1828           }
1829
1830         This becomes
1831
1832         i = 0;
1833         while (1)
1834           {
1835             body;
1836             i++;
1837             if (i >= 100)
1838               break;
1839           }
1840      */
1841
1842   /* Threading through the header won't improve the code if the header has just
1843      one successor.  */
1844   if (single_succ_p (header))
1845     goto fail;
1846
1847   /* If we threaded the latch using a joiner block, we cancel the
1848      threading opportunity out of an abundance of caution.  However,
1849      still allow threading from outside to inside the loop.  */
1850   if (latch->aux)
1851     {
1852       vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (latch);
1853       if ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
1854         {
1855           delete_jump_thread_path (path);
1856           latch->aux = NULL;
1857         }
1858     }
1859
1860   if (latch->aux)
1861     {
1862       vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (latch);
1863       tgt_edge = (*path)[1]->e;
1864       tgt_bb = tgt_edge->dest;
1865     }
1866   else if (!may_peel_loop_headers
1867            && !redirection_block_p (loop->header))
1868     goto fail;
1869   else
1870     {
1871       tgt_bb = NULL;
1872       tgt_edge = NULL;
1873       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
1874         {
1875           if (!e->aux)
1876             {
1877               if (e == latch)
1878                 continue;
1879
1880               /* If latch is not threaded, and there is a header
1881                  edge that is not threaded, we would create loop
1882                  with multiple entries.  */
1883               goto fail;
1884             }
1885
1886           vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
1887
1888           if ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
1889             goto fail;
1890           tgt_edge = (*path)[1]->e;
1891           atgt_bb = tgt_edge->dest;
1892           if (!tgt_bb)
1893             tgt_bb = atgt_bb;
1894           /* Two targets of threading would make us create loop
1895              with multiple entries.  */
1896           else if (tgt_bb != atgt_bb)
1897             goto fail;
1898         }
1899
1900       if (!tgt_bb)
1901         {
1902           /* There are no threading requests.  */
1903           return false;
1904         }
1905
1906       /* Redirecting to empty loop latch is useless.  */
1907       if (tgt_bb == loop->latch
1908           && empty_block_p (loop->latch))
1909         goto fail;
1910     }
1911
1912   /* The target block must dominate the loop latch, otherwise we would be
1913      creating a subloop.  */
1914   domst = determine_bb_domination_status (loop, tgt_bb);
1915   if (domst == DOMST_NONDOMINATING)
1916     goto fail;
1917   if (domst == DOMST_LOOP_BROKEN)
1918     {
1919       /* If the loop ceased to exist, mark it as such, and thread through its
1920          original header.  */
1921       mark_loop_for_removal (loop);
1922       return thread_block (header, false);
1923     }
1924
1925   if (tgt_bb->loop_father->header == tgt_bb)
1926     {
1927       /* If the target of the threading is a header of a subloop, we need
1928          to create a preheader for it, so that the headers of the two loops
1929          do not merge.  */
1930       if (EDGE_COUNT (tgt_bb->preds) > 2)
1931         {
1932           tgt_bb = create_preheader (tgt_bb->loop_father, 0);
1933           gcc_assert (tgt_bb != NULL);
1934         }
1935       else
1936         tgt_bb = split_edge (tgt_edge);
1937     }
1938
1939   if (latch->aux)
1940     {
1941       basic_block *bblocks;
1942       unsigned nblocks, i;
1943
1944       /* First handle the case latch edge is redirected.  We are copying
1945          the loop header but not creating a multiple entry loop.  Make the
1946          cfg manipulation code aware of that fact.  */
1947       set_loop_copy (loop, loop);
1948       loop->latch = thread_single_edge (latch);
1949       set_loop_copy (loop, NULL);
1950       gcc_assert (single_succ (loop->latch) == tgt_bb);
1951       loop->header = tgt_bb;
1952
1953       /* Remove the new pre-header blocks from our loop.  */
1954       bblocks = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
1955       nblocks = dfs_enumerate_from (header, 0, def_split_header_continue_p,
1956                                     bblocks, loop->num_nodes, tgt_bb);
1957       for (i = 0; i < nblocks; i++)
1958         if (bblocks[i]->loop_father == loop)
1959           {
1960             remove_bb_from_loops (bblocks[i]);
1961             add_bb_to_loop (bblocks[i], loop_outer (loop));
1962           }
1963       free (bblocks);
1964
1965       /* If the new header has multiple latches mark it so.  */
1966       FOR_EACH_EDGE (e, ei, loop->header->preds)
1967         if (e->src->loop_father == loop
1968             && e->src != loop->latch)
1969           {
1970             loop->latch = NULL;
1971             loops_state_set (LOOPS_MAY_HAVE_MULTIPLE_LATCHES);
1972           }
1973
1974       /* Cancel remaining threading requests that would make the
1975          loop a multiple entry loop.  */
1976       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
1977         {
1978           edge e2;
1979
1980           if (e->aux == NULL)
1981             continue;
1982
1983           vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
1984           e2 = path->last ()->e;
1985
1986           if (e->src->loop_father != e2->dest->loop_father
1987               && e2->dest != loop->header)
1988             {
1989               delete_jump_thread_path (path);
1990               e->aux = NULL;
1991             }
1992         }
1993
1994       /* Thread the remaining edges through the former header.  */
1995       thread_block (header, false);
1996     }
1997   else
1998     {
1999       basic_block new_preheader;
2000
2001       /* Now consider the case entry edges are redirected to the new entry
2002          block.  Remember one entry edge, so that we can find the new
2003          preheader (its destination after threading).  */
2004       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
2005         {
2006           if (e->aux)
2007             break;
2008         }
2009
2010       /* The duplicate of the header is the new preheader of the loop.  Ensure
2011          that it is placed correctly in the loop hierarchy.  */
2012       set_loop_copy (loop, loop_outer (loop));
2013
2014       thread_block (header, false);
2015       set_loop_copy (loop, NULL);
2016       new_preheader = e->dest;
2017
2018       /* Create the new latch block.  This is always necessary, as the latch
2019          must have only a single successor, but the original header had at
2020          least two successors.  */
2021       loop->latch = NULL;
2022       mfb_kj_edge = single_succ_edge (new_preheader);
2023       loop->header = mfb_kj_edge->dest;
2024       latch = make_forwarder_block (tgt_bb, mfb_keep_just, NULL);
2025       loop->header = latch->dest;
2026       loop->latch = latch->src;
2027     }
2028
2029   return true;
2030
2031 fail:
2032   /* We failed to thread anything.  Cancel the requests.  */
2033   FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
2034     {
2035       vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
2036
2037       if (path)
2038         {
2039           delete_jump_thread_path (path);
2040           e->aux = NULL;
2041         }
2042     }
2043   return false;
2044 }
2045
2046 /* E1 and E2 are edges into the same basic block.  Return TRUE if the
2047    PHI arguments associated with those edges are equal or there are no
2048    PHI arguments, otherwise return FALSE.  */
2049
2050 static bool
2051 phi_args_equal_on_edges (edge e1, edge e2)
2052 {
2053   gimple_stmt_iterator gsi;
2054   int indx1 = e1->dest_idx;
2055   int indx2 = e2->dest_idx;
2056
2057   for (gsi = gsi_start_phis (e1->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2058     {
2059       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
2060
2061       if (!operand_equal_p (gimple_phi_arg_def (phi, indx1),
2062                             gimple_phi_arg_def (phi, indx2), 0))
2063         return false;
2064     }
2065   return true;
2066 }
2067
2068 /* Walk through the registered jump threads and convert them into a
2069    form convenient for this pass.
2070
2071    Any block which has incoming edges threaded to outgoing edges
2072    will have its entry in THREADED_BLOCK set.
2073
2074    Any threaded edge will have its new outgoing edge stored in the
2075    original edge's AUX field.
2076
2077    This form avoids the need to walk all the edges in the CFG to
2078    discover blocks which need processing and avoids unnecessary
2079    hash table lookups to map from threaded edge to new target.  */
2080
2081 static void
2082 mark_threaded_blocks (bitmap threaded_blocks)
2083 {
2084   unsigned int i;
2085   bitmap_iterator bi;
2086   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2087   basic_block bb;
2088   edge e;
2089   edge_iterator ei;
2090
2091   /* It is possible to have jump threads in which one is a subpath
2092      of the other.  ie, (A, B), (B, C), (C, D) where B is a joiner
2093      block and (B, C), (C, D) where no joiner block exists.
2094
2095      When this occurs ignore the jump thread request with the joiner
2096      block.  It's totally subsumed by the simpler jump thread request.
2097
2098      This results in less block copying, simpler CFGs.  More importantly,
2099      when we duplicate the joiner block, B, in this case we will create
2100      a new threading opportunity that we wouldn't be able to optimize
2101      until the next jump threading iteration.
2102
2103      So first convert the jump thread requests which do not require a
2104      joiner block.  */
2105   for (i = 0; i < paths.length (); i++)
2106     {
2107       vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
2108
2109       if ((*path)[1]->type != EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
2110         {
2111           edge e = (*path)[0]->e;
2112           e->aux = (void *)path;
2113           bitmap_set_bit (tmp, e->dest->index);
2114         }
2115     }
2116
2117   /* Now iterate again, converting cases where we want to thread
2118      through a joiner block, but only if no other edge on the path
2119      already has a jump thread attached to it.  We do this in two passes,
2120      to avoid situations where the order in the paths vec can hide overlapping
2121      threads (the path is recorded on the incoming edge, so we would miss
2122      cases where the second path starts at a downstream edge on the same
2123      path).  First record all joiner paths, deleting any in the unexpected
2124      case where there is already a path for that incoming edge.  */
2125   for (i = 0; i < paths.length (); i++)
2126     {
2127       vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
2128
2129       if ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
2130         {
2131           /* Attach the path to the starting edge if none is yet recorded.  */
2132           if ((*path)[0]->e->aux == NULL)
2133             (*path)[0]->e->aux = path;
2134           else if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2135             dump_jump_thread_path (dump_file, *path, false);
2136         }
2137     }
2138   /* Second, look for paths that have any other jump thread attached to
2139      them, and either finish converting them or cancel them.  */
2140   for (i = 0; i < paths.length (); i++)
2141     {
2142       vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
2143       edge e = (*path)[0]->e;
2144
2145       if ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK && e->aux == path)
2146         {
2147           unsigned int j;
2148           for (j = 1; j < path->length (); j++)
2149             if ((*path)[j]->e->aux != NULL)
2150               break;
2151
2152           /* If we iterated through the entire path without exiting the loop,
2153              then we are good to go, record it.  */
2154           if (j == path->length ())
2155             bitmap_set_bit (tmp, e->dest->index);
2156           else
2157             {
2158               e->aux = NULL;
2159               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2160                 dump_jump_thread_path (dump_file, *path, false);
2161             }
2162         }
2163     }
2164
2165   /* If optimizing for size, only thread through block if we don't have
2166      to duplicate it or it's an otherwise empty redirection block.  */
2167   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
2168     {
2169       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2170         {
2171           bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
2172           if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1
2173               && !redirection_block_p (bb))
2174             {
2175               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2176                 {
2177                   if (e->aux)
2178                     {
2179                       vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
2180                       delete_jump_thread_path (path);
2181                       e->aux = NULL;
2182                     }
2183                 }
2184             }
2185           else
2186             bitmap_set_bit (threaded_blocks, i);
2187         }
2188     }
2189   else
2190     bitmap_copy (threaded_blocks, tmp);
2191
2192   /* Look for jump threading paths which cross multiple loop headers.
2193
2194      The code to thread through loop headers will change the CFG in ways
2195      that break assumptions made by the loop optimization code.
2196
2197      We don't want to blindly cancel the requests.  We can instead do better
2198      by trimming off the end of the jump thread path.  */
2199   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2200     {
2201       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
2202       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2203         {
2204           if (e->aux)
2205             {
2206               vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
2207
2208               for (unsigned int i = 0, crossed_headers = 0;
2209                    i < path->length ();
2210                    i++)
2211                 {
2212                   basic_block dest = (*path)[i]->e->dest;
2213                   crossed_headers += (dest == dest->loop_father->header);
2214                   if (crossed_headers > 1)
2215                     {
2216                       /* Trim from entry I onwards.  */
2217                       for (unsigned int j = i; j < path->length (); j++)
2218                         delete (*path)[j];
2219                       path->truncate (i);
2220
2221                       /* Now that we've truncated the path, make sure
2222                          what's left is still valid.   We need at least
2223                          two edges on the path and the last edge can not
2224                          be a joiner.  This should never happen, but let's
2225                          be safe.  */
2226                       if (path->length () < 2
2227                           || (path->last ()->type
2228                               == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK))
2229                         {
2230                           delete_jump_thread_path (path);
2231                           e->aux = NULL;
2232                         }
2233                       break;
2234                     }
2235                 }
2236             }
2237         }
2238     }
2239
2240   /* If we have a joiner block (J) which has two successors S1 and S2 and
2241      we are threading though S1 and the final destination of the thread
2242      is S2, then we must verify that any PHI nodes in S2 have the same
2243      PHI arguments for the edge J->S2 and J->S1->...->S2.
2244
2245      We used to detect this prior to registering the jump thread, but
2246      that prohibits propagation of edge equivalences into non-dominated
2247      PHI nodes as the equivalency test might occur before propagation.
2248
2249      This must also occur after we truncate any jump threading paths
2250      as this scenario may only show up after truncation.
2251
2252      This works for now, but will need improvement as part of the FSA
2253      optimization.
2254
2255      Note since we've moved the thread request data to the edges,
2256      we have to iterate on those rather than the threaded_edges vector.  */
2257   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2258     {
2259       bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
2260       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2261         {
2262           if (e->aux)
2263             {
2264               vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
2265               bool have_joiner = ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK);
2266
2267               if (have_joiner)
2268                 {
2269                   basic_block joiner = e->dest;
2270                   edge final_edge = path->last ()->e;
2271                   basic_block final_dest = final_edge->dest;
2272                   edge e2 = find_edge (joiner, final_dest);
2273
2274                   if (e2 && !phi_args_equal_on_edges (e2, final_edge))
2275                     {
2276                       delete_jump_thread_path (path);
2277                       e->aux = NULL;
2278                     }
2279                 }
2280             }
2281         }
2282     }
2283
2284   BITMAP_FREE (tmp);
2285 }
2286
2287
2288 /* Return TRUE if BB ends with a switch statement or a computed goto.
2289    Otherwise return false.  */
2290 static bool
2291 bb_ends_with_multiway_branch (basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED)
2292 {
2293   gimple stmt = last_stmt (bb);
2294   if (stmt && gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
2295     return true;
2296   if (stmt && gimple_code (stmt) == GIMPLE_GOTO
2297       && TREE_CODE (gimple_goto_dest (stmt)) == SSA_NAME)
2298     return true;
2299   return false;
2300 }
2301
2302 /* Walk through all blocks and thread incoming edges to the appropriate
2303    outgoing edge for each edge pair recorded in THREADED_EDGES.
2304
2305    It is the caller's responsibility to fix the dominance information
2306    and rewrite duplicated SSA_NAMEs back into SSA form.
2307
2308    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading edges through
2309    loop headers if it does not simplify the loop.
2310
2311    Returns true if one or more edges were threaded, false otherwise.  */
2312
2313 bool
2314 thread_through_all_blocks (bool may_peel_loop_headers)
2315 {
2316   bool retval = false;
2317   unsigned int i;
2318   bitmap_iterator bi;
2319   bitmap threaded_blocks;
2320   struct loop *loop;
2321
2322   if (!paths.exists ())
2323     return false;
2324
2325   threaded_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
2326   memset (&thread_stats, 0, sizeof (thread_stats));
2327
2328   mark_threaded_blocks (threaded_blocks);
2329
2330   initialize_original_copy_tables ();
2331
2332   /* First perform the threading requests that do not affect
2333      loop structure.  */
2334   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (threaded_blocks, 0, i, bi)
2335     {
2336       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
2337
2338       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 0)
2339         retval |= thread_block (bb, true);
2340     }
2341
2342   /* Then perform the threading through loop headers.  We start with the
2343      innermost loop, so that the changes in cfg we perform won't affect
2344      further threading.  */
2345   FOR_EACH_LOOP (loop, LI_FROM_INNERMOST)
2346     {
2347       if (!loop->header
2348           || !bitmap_bit_p (threaded_blocks, loop->header->index))
2349         continue;
2350
2351       retval |= thread_through_loop_header (loop, may_peel_loop_headers);
2352     }
2353
2354   /* Any jump threading paths that are still attached to edges at this
2355      point must be one of two cases.
2356
2357      First, we could have a jump threading path which went from outside
2358      a loop to inside a loop that was ignored because a prior jump thread
2359      across a backedge was realized (which indirectly causes the loop
2360      above to ignore the latter thread).  We can detect these because the
2361      loop structures will be different and we do not currently try to
2362      optimize this case.
2363
2364      Second, we could be threading across a backedge to a point within the
2365      same loop.  This occurrs for the FSA/FSM optimization and we would
2366      like to optimize it.  However, we have to be very careful as this
2367      may completely scramble the loop structures, with the result being
2368      irreducible loops causing us to throw away our loop structure.
2369
2370      As a compromise for the latter case, if the thread path ends in
2371      a block where the last statement is a multiway branch, then go
2372      ahead and thread it, else ignore it.  */
2373   basic_block bb;
2374   edge e;
2375   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2376     {
2377       /* If we do end up threading here, we can remove elements from
2378          BB->preds.  Thus we can not use the FOR_EACH_EDGE iterator.  */
2379       for (edge_iterator ei = ei_start (bb->preds);
2380            (e = ei_safe_edge (ei));)
2381         if (e->aux)
2382           {
2383             vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
2384
2385             /* Case 1, threading from outside to inside the loop
2386                after we'd already threaded through the header.  */
2387             if ((*path)[0]->e->dest->loop_father
2388                 != path->last ()->e->src->loop_father)
2389               {
2390                 delete_jump_thread_path (path);
2391                 e->aux = NULL;
2392                 ei_next (&ei);
2393               }
2394            else if (bb_ends_with_multiway_branch (path->last ()->e->src))
2395               {
2396                 /* The code to thread through loop headers may have
2397                    split a block with jump threads attached to it.
2398
2399                    We can identify this with a disjoint jump threading
2400                    path.  If found, just remove it.  */
2401                 for (unsigned int i = 0; i < path->length () - 1; i++)
2402                   if ((*path)[i]->e->dest != (*path)[i + 1]->e->src)
2403                     {
2404                       delete_jump_thread_path (path);
2405                       e->aux = NULL;
2406                       ei_next (&ei);
2407                       break;
2408                     }
2409
2410                 /* Our path is still valid, thread it.  */
2411                 if (e->aux)
2412                   {
2413                     struct loop *loop = (*path)[0]->e->dest->loop_father;
2414
2415                     if (thread_block ((*path)[0]->e->dest, false))
2416                       {
2417                         /* This jump thread likely totally scrambled this loop.
2418                            So arrange for it to be fixed up.  */
2419                         loop->header = NULL;
2420                         loop->latch = NULL;
2421                         e->aux = NULL;
2422                       }
2423                     else
2424                       {
2425                         delete_jump_thread_path (path);
2426                         e->aux = NULL;
2427                         ei_next (&ei);
2428                       }
2429                   }
2430               }
2431            else
2432               {
2433                 delete_jump_thread_path (path);
2434                 e->aux = NULL;
2435                 ei_next (&ei);
2436               }
2437           }
2438         else
2439           ei_next (&ei);
2440     }
2441
2442   statistics_counter_event (cfun, "Jumps threaded",
2443                             thread_stats.num_threaded_edges);
2444
2445   free_original_copy_tables ();
2446
2447   BITMAP_FREE (threaded_blocks);
2448   threaded_blocks = NULL;
2449   paths.release ();
2450
2451   if (retval)
2452     loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
2453
2454   return retval;
2455 }
2456
2457 /* Delete the jump threading path PATH.  We have to explcitly delete
2458    each entry in the vector, then the container.  */
2459
2460 void
2461 delete_jump_thread_path (vec<jump_thread_edge *> *path)
2462 {
2463   for (unsigned int i = 0; i < path->length (); i++)
2464     delete (*path)[i];
2465   path->release();
2466 }
2467
2468 /* Register a jump threading opportunity.  We queue up all the jump
2469    threading opportunities discovered by a pass and update the CFG
2470    and SSA form all at once.
2471
2472    E is the edge we can thread, E2 is the new target edge, i.e., we
2473    are effectively recording that E->dest can be changed to E2->dest
2474    after fixing the SSA graph.  */
2475
2476 void
2477 register_jump_thread (vec<jump_thread_edge *> *path)
2478 {
2479   if (!dbg_cnt (registered_jump_thread))
2480     {
2481       delete_jump_thread_path (path);
2482       return;
2483     }
2484
2485   /* First make sure there are no NULL outgoing edges on the jump threading
2486      path.  That can happen for jumping to a constant address.  */
2487   for (unsigned int i = 0; i < path->length (); i++)
2488     if ((*path)[i]->e == NULL)
2489       {
2490         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2491           {
2492             fprintf (dump_file,
2493                      "Found NULL edge in jump threading path.  Cancelling jump thread:\n");
2494             dump_jump_thread_path (dump_file, *path, false);
2495           }
2496
2497         delete_jump_thread_path (path);
2498         return;
2499       }
2500
2501   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2502     dump_jump_thread_path (dump_file, *path, true);
2503
2504   if (!paths.exists ())
2505     paths.create (5);
2506
2507   paths.safe_push (path);
2508 }