tree-ssa-loop-im.c: New file.
authorZdenek Dvorak <rakdver@atrey.karlin.mff.cuni.cz>
Sat, 10 Jul 2004 04:57:58 +0000 (06:57 +0200)
committerZdenek Dvorak <rakdver@gcc.gnu.org>
Sat, 10 Jul 2004 04:57:58 +0000 (04:57 +0000)
* tree-ssa-loop-im.c: New file.
* Makefile.in (tree-ssa-loop-im.o): Add.
* cfgloop.c (superloop_at_depth): New function.
* cfgloop.h (superloop_at_depth): Declare.
* common.opt (ftree-lim): New flag.
* expr.c (array_ref_up_bound): New function.
* params.def (PARAM_LIM_EXPENSIVE): New parameter.
* timevar.def (TV_LIM): New timevar.
* tree-dfa.c (compute_immediate_uses): Respect TDFA_USE flags when
computing immediate uses of a phi node.
* tree-flow.h (struct tree_ann_common_d): Add aux field.
(loop_commit_inserts, for_each_index, tree_ssa_lim): Declare.
* tree-optimize.c (init_tree_optimization_passes): Add pass_lim.
* tree-pass.h (pass_lim): Declare.
* tree-ssa-loop.c (tree_ssa_loop_im, gate_tree_ssa_loop_im): New
functions.
(pass_lim): New pass structure.
* tree-eh.c (tree_could_trap_p): Handle ARRAY_REFs correctly.
* tree.c (in_array_bounds_p): New function.
* tree.h (TREE_THIS_NOTRAP): Define also for ARRAY_REFs.
(in_array_bounds_p, array_ref_up_bound): Declare.
* doc/invoke.texi (-ftree-lim, --param lim-expensive): Document.
* doc/passes.texi (tree-ssa-loop-im.c): Document.

From-SVN: r84441

19 files changed:
gcc/ChangeLog
gcc/Makefile.in
gcc/cfgloop.c
gcc/cfgloop.h
gcc/common.opt
gcc/doc/invoke.texi
gcc/doc/passes.texi
gcc/expr.c
gcc/params.def
gcc/timevar.def
gcc/tree-dfa.c
gcc/tree-eh.c
gcc/tree-flow.h
gcc/tree-optimize.c
gcc/tree-pass.h
gcc/tree-ssa-loop-im.c [new file with mode: 0644]
gcc/tree-ssa-loop.c
gcc/tree.c
gcc/tree.h

index 47ada40da06fe3e3d7cf85bca7a0d900dbb5bb05..e5fd185dfd9a84a12752b2ca38aab23f04673185 100644 (file)
@@ -1,3 +1,29 @@
+2004-07-09  Zdenek Dvorak  <rakdver@atrey.karlin.mff.cuni.cz>
+
+       * tree-ssa-loop-im.c: New file.
+       * Makefile.in (tree-ssa-loop-im.o): Add.
+       * cfgloop.c (superloop_at_depth): New function.
+       * cfgloop.h (superloop_at_depth): Declare.
+       * common.opt (ftree-lim): New flag.
+       * expr.c (array_ref_up_bound): New function.
+       * params.def (PARAM_LIM_EXPENSIVE): New parameter.
+       * timevar.def (TV_LIM): New timevar.
+       * tree-dfa.c (compute_immediate_uses): Respect TDFA_USE flags when
+       computing immediate uses of a phi node.
+       * tree-flow.h (struct tree_ann_common_d): Add aux field.
+       (loop_commit_inserts, for_each_index, tree_ssa_lim): Declare.
+       * tree-optimize.c (init_tree_optimization_passes): Add pass_lim.
+       * tree-pass.h (pass_lim): Declare.
+       * tree-ssa-loop.c (tree_ssa_loop_im, gate_tree_ssa_loop_im): New
+       functions.
+       (pass_lim): New pass structure.
+       * tree-eh.c (tree_could_trap_p): Handle ARRAY_REFs correctly.
+       * tree.c (in_array_bounds_p): New function.
+       * tree.h (TREE_THIS_NOTRAP): Define also for ARRAY_REFs.
+       (in_array_bounds_p, array_ref_up_bound): Declare.
+       * doc/invoke.texi (-ftree-lim, --param lim-expensive): Document.
+       * doc/passes.texi (tree-ssa-loop-im.c): Document.
+
 2004-07-09  Richard Henderson  <rth@redhat.com>
 
        * builtins.c (expand_builtin_stpcpy): Don't modify len.
index 3e20a0ced4bf918dcca9857ba5599c002fed80d6..f1446ed44fd16868c7c79a114ad60ef330ff3623 100644 (file)
@@ -901,7 +901,7 @@ OBJS-common = \
  cfg.o cfganal.o cfgbuild.o cfgcleanup.o cfglayout.o cfgloop.o            \
  cfgloopanal.o cfgloopmanip.o loop-init.o loop-unswitch.o loop-unroll.o           \
  cfgrtl.o combine.o conflict.o convert.o coverage.o cse.o cselib.o        \
- dbxout.o ddg.o tree-ssa-loop-ch.o loop-invariant.o                       \
+ dbxout.o ddg.o tree-ssa-loop-ch.o loop-invariant.o tree-ssa-loop-im.o    \
  debug.o df.o diagnostic.o dojump.o dominance.o loop-doloop.o             \
  dwarf2asm.o dwarf2out.o emit-rtl.o except.o explow.o loop-iv.o                   \
  expmed.o expr.o final.o flow.o fold-const.o function.o gcse.o            \
@@ -1686,6 +1686,10 @@ tree-ssa-loop-ch.o : tree-ssa-loop-ch.c $(TREE_FLOW_H) $(CONFIG_H) \
    $(SYSTEM_H) $(RTL_H) $(TREE_H) $(TM_P_H) $(CFGLOOP_H) tree-inline.h \
    output.h diagnostic.h $(TIMEVAR_H) $(TM_H) coretypes.h $(TREE_DUMP_H) \
    tree-pass.h flags.h
+tree-ssa-loop-im.o : tree-ssa-loop-im.c $(TREE_FLOW_H) $(CONFIG_H) \
+   $(SYSTEM_H) $(RTL_H) $(TREE_H) $(TM_P_H) $(CFGLOOP_H) domwalk.h $(PARAMS_H)\
+   output.h diagnostic.h $(TIMEVAR_H) $(TM_H) coretypes.h $(TREE_DUMP_H) \
+   tree-pass.h flags.h
 tree-ssa-alias.o : tree-ssa-alias.c $(TREE_FLOW_H) $(CONFIG_H) $(SYSTEM_H) \
    $(RTL_H) $(TREE_H) $(TM_P_H) $(EXPR_H) $(GGC_H) tree-inline.h $(FLAGS_H) \
    function.h $(TIMEVAR_H) tree-alias-common.h convert.h $(TM_H) coretypes.h \
index 3d13386ba4e1cd2038ef38b4598424ea605ebf93..7709a03b2ab34525f5c88a2a0702f0e88efc6694 100644 (file)
@@ -101,6 +101,20 @@ flow_loop_nested_p (const struct loop *outer, const struct loop *loop)
         && loop->pred[outer->depth] == outer;
 }
 
+/* Returns superloop of LOOP at given DEPTH.  */
+
+struct loop *
+superloop_at_depth (struct loop *loop, unsigned depth)
+{
+  if (depth > (unsigned) loop->depth)
+    abort ();
+
+  if (depth == (unsigned) loop->depth)
+    return loop;
+
+  return loop->pred[depth];
+}
+
 /* Dump the loop information specified by LOOP to the stream FILE
    using auxiliary dump callback function LOOP_DUMP_AUX if non null.  */
 
index 156438aa29f94de770ebb5ca95663273c1e6789b..01b8d64e5f4438f8cd22d52ec55afcee5bb212ac 100644 (file)
@@ -256,6 +256,7 @@ extern bool flow_loop_outside_edge_p (const struct loop *, edge);
 extern bool flow_loop_nested_p (const struct loop *, const struct loop *);
 extern bool flow_bb_inside_loop_p (const struct loop *, const basic_block);
 extern struct loop * find_common_loop (struct loop *, struct loop *);
+struct loop *superloop_at_depth (struct loop *, unsigned);
 extern int num_loop_insns (struct loop *);
 extern int average_num_loop_insns (struct loop *);
 extern unsigned get_loop_level (const struct loop *);
index cd32081af8c32c79cda5b10f18fada1d482bef5f..fd3df7c7da35e1f06c3c1570dc4c655cd9a94616 100644 (file)
@@ -844,6 +844,10 @@ ftree-fre
 Common Report Var(flag_tree_fre)
 Enable Full Redundancy Elimination (FRE) on trees
 
+ftree-lim
+Common Report Var(flag_tree_lim) Init(1)
+Enable loop invariant motion on trees
+
 ftree-loop-optimize
 Common Report Var(flag_tree_loop_optimize) Init(1)
 Enable loop optimizations on tree level
index aed9010dc0192c69a5bdd16e8828c707ff4883b8..042982178bc050c814121b0262c5b8b877958495 100644 (file)
@@ -313,6 +313,7 @@ in the following sections.
 -funroll-all-loops  -funroll-loops  -fpeel-loops @gol
 -funswitch-loops  -fold-unroll-loops  -fold-unroll-all-loops @gol
 -ftree-pre  -ftree-ccp  -ftree-dce -ftree-loop-optimize @gol
+-ftree-lim @gol
 -ftree-dominator-opts -ftree-dse -ftree-copyrename @gol
 -ftree-ch -ftree-sra -ftree-ter -ftree-lrs -ftree-fre @gol
 --param @var{name}=@var{value}
@@ -4401,6 +4402,14 @@ usually increases code size.
 Perform loop optimizations on trees.  This flag is enabled by default at -O
 and higher.
 
+@item -ftree-lim
+Perform loop invariant motion on trees.  This pass moves only invartiants that
+would be hard to handle on rtl level (function calls, operations that expand to
+nontrivial sequences of insns).  With @option{-funswitch-loops} it also moves
+operands of conditions that are invariant out of the loop, so that we can use
+just trivial invariantness analysis in loop unswitching.  The pass also includes
+store motion.
+
 @item -ftree-sra
 Perform scalar replacement of aggregates.  This pass replaces structure
 references with scalars to prevent committing structures to memory too
@@ -5174,6 +5183,9 @@ The maximum number of insns of an unswitched loop.
 @item max-unswitch-level
 The maximum number of branches unswitched in a single loop.
 
+@item lim-expensive
+The minimum cost of an expensive expression in the loop invariant motion.
+
 @item max-iterations-to-track
 
 The maximum number of iterations of a loop the brute force algorithm
index 94b9ae5b23a8a8484c78071aea08085f886157b9..9867e7323efc6191b32e6c951608f3c6fbfb6c81 100644 (file)
@@ -363,9 +363,20 @@ and is described by @code{pass_pre}.
 
 @item Loop optimization
 
-TODO: Presumably we're going to do something with loops here.  At
-present we don't, and this is a placeholder.  The pass is located
-in @file{tree-ssa-loop.c} and is described by @code{pass_loop}.
+The main driver of the pass is placed in @file{tree-ssa-loop.c}
+and described by @code{pass_loop}.
+
+The optimizations performed by this pass are:
+
+Loop invariant motion.  This pass moves only invariants that
+would be hard to handle on rtl level (function calls, operations that expand to
+nontrivial sequences of insns).  With @option{-funswitch-loops} it also moves
+operands of conditions that are invariant out of the loop, so that we can use
+just trivial invariantness analysis in loop unswitching.  The pass also includes
+store motion.  The pass is implemented in @file{tree-ssa-loop-im.c}.
+
+The optimizations also use various utility functions contained in
+@file{cfgloop.c}, @file{cfgloopanal.c} and @file{cfgloopmanip.c}.
 
 @item Conditional constant propagation
 
index c390f5453875c0ec0e334561a65d282694434145..6cd22b82bb1d3190bae8915cbf28d9f71ce917d7 100644 (file)
@@ -5706,6 +5706,23 @@ array_ref_low_bound (tree exp)
   return fold_convert (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 1)), integer_zero_node);
 }
 
+/* Return a tree representing the upper bound of the array mentioned in
+   EXP, an ARRAY_REF.  */
+
+tree
+array_ref_up_bound (tree exp)
+{
+  tree domain_type = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 0)));
+
+  /* If there is a domain type and it has an upper bound, use it, substituting
+     for a PLACEHOLDER_EXPR as needed.  */
+  if (domain_type && TYPE_MAX_VALUE (domain_type))
+    return SUBSTITUTE_PLACEHOLDER_IN_EXPR (TYPE_MAX_VALUE (domain_type), exp);
+
+  /* Otherwise fail.  */
+  return NULL_TREE;
+}
+
 /* Return a tree representing the offset, in bytes, of the field referenced
    by EXP.  This does not include any offset in DECL_FIELD_BIT_OFFSET.  */
 
index 56d83609a29874740e4679d812f998aae588ca06..4b5a9ce7b932d76f2d24ba1f21234350f3e95898 100644 (file)
@@ -312,6 +312,13 @@ DEFPARAM(PARAM_MAX_CSE_PATH_LENGTH,
         "The maximum length of path considered in cse",
         10)
 
+/* The cost of expression in loop invariant motion that is considered
+   expensive.  */
+DEFPARAM(PARAM_LIM_EXPENSIVE,
+        "lim-expensive",
+        "The minimum cost of an expensive expression in the loop invariant motion",
+        20)
+
 /* The product of the next two is used to decide whether or not to
    use .GLOBAL_VAR.  See tree-dfa.c.  */
 DEFPARAM(PARAM_GLOBAL_VAR_THRESHOLD,
index 9cf957860a30682ac4d2a717dc2b7be16b239fda..fb09f0685e04a04b79ccb2fee285fe4112aba248 100644 (file)
@@ -82,6 +82,7 @@ DEFTIMEVAR (TV_TREE_DCE                    , "tree conservative DCE")
 DEFTIMEVAR (TV_TREE_CD_DCE          , "tree aggressive DCE")
 DEFTIMEVAR (TV_TREE_DSE                     , "tree DSE")
 DEFTIMEVAR (TV_TREE_LOOP            , "tree loop optimization")
+DEFTIMEVAR (TV_LIM                   , "loop invariant motion")
 DEFTIMEVAR (TV_TREE_CH              , "tree copy headers")
 DEFTIMEVAR (TV_TREE_SSA_TO_NORMAL    , "tree SSA to normal")
 DEFTIMEVAR (TV_TREE_NRV                     , "tree NRV optimization")
index 7eab7c6687efc39fb285a250c1e71ba160c9f86a..e559ecb2ed44aa148ad6d5a317a47d844f00d387 100644 (file)
@@ -178,7 +178,20 @@ compute_immediate_uses (int flags, bool (*calc_for)(tree))
       tree phi;
 
       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
-       compute_immediate_uses_for_phi (phi, calc_for);
+       {
+         if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
+           {
+             if (!(flags & TDFA_USE_OPS))
+               continue;
+           }
+         else
+           {
+             if (!(flags & TDFA_USE_VOPS))
+               continue;
+           }
+
+         compute_immediate_uses_for_phi (phi, calc_for);
+       }
 
       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
         {
index 9666e998f045e5ffb1b5947c607d86a85d8136d4..8ff1bfa55b70a97bd9539d4a3855c12e9705e693 100644 (file)
@@ -1705,7 +1705,7 @@ tree_could_trap_p (tree expr)
   bool honor_nans = false;
   bool honor_snans = false;
   bool fp_operation = false;
-  tree t;
+  tree t, base, idx;
 
   if (TREE_CODE_CLASS (code) == '<'
       || TREE_CODE_CLASS (code) == '1'
@@ -1722,14 +1722,32 @@ tree_could_trap_p (tree expr)
 
   switch (code)
     {
-    case ARRAY_REF:
-    case ARRAY_RANGE_REF:
     case COMPONENT_REF:
     case REALPART_EXPR:
     case IMAGPART_EXPR:
     case BIT_FIELD_REF:
-      t = get_base_address (expr);
-      return !t || tree_could_trap_p (t);
+      t = TREE_OPERAND (expr, 0);
+      return tree_could_trap_p (t);
+
+    case ARRAY_RANGE_REF:
+      /* Let us be conservative here for now.  We might be checking bounds of
+        the access similarly to the case below.  */
+      if (!TREE_THIS_NOTRAP (expr))
+       return true;
+
+      base = TREE_OPERAND (expr, 0);
+      return tree_could_trap_p (base);
+
+    case ARRAY_REF:
+      base = TREE_OPERAND (expr, 0);
+      idx = TREE_OPERAND (expr, 1);
+      if (tree_could_trap_p (base))
+       return true;
+
+      if (TREE_THIS_NOTRAP (expr))
+       return false;
+
+      return !in_array_bounds_p (expr);
 
     case INDIRECT_REF:
       return !TREE_THIS_NOTRAP (expr);
index cc2cb16830d14db832e4f9b5be8cb0642de8fa37..5e3eddec12fc9fc2a9ec5c299959fc91a09ed6e0 100644 (file)
@@ -83,6 +83,10 @@ struct tree_ann_common_d GTY(())
   /* Annotation type.  */
   enum tree_ann_type type;
 
+ /* Auxiliary info specific to a pass.  At all times, this
+    should either point to valid data or be NULL.  */
+  PTR GTY ((skip (""))) aux;
+
   /* The value handle for this expression.  Used by GVN-PRE.  */
   tree GTY((skip)) value_handle;
 };
@@ -636,6 +640,8 @@ struct tree_niter_desc
 
 /* In tree-ssa-loop*.c  */
 
+void tree_ssa_lim (struct loops *);
+
 void number_of_iterations_cond (tree, tree, tree, enum tree_code, tree, tree,
                                struct tree_niter_desc *);
 bool number_of_iterations_exit (struct loop *, edge,
@@ -645,6 +651,8 @@ tree find_loop_niter_by_eval (struct loop *, edge *);
 void estimate_numbers_of_iterations (struct loops *);
 tree can_count_iv_in_wider_type (struct loop *, tree, tree, tree, tree);
 void free_numbers_of_iterations_estimates (struct loops *);
+void loop_commit_inserts (void);
+bool for_each_index (tree *, bool (*) (tree, tree *, void *), void *);
 
 /* In tree-flow-inline.h  */
 static inline int phi_arg_from_edge (tree, edge);
index aa65ab93c223a1961ed32b4cb1e7e0575755fa7c..94681c4c0448002794a9ac29c50d3ba5523398b3 100644 (file)
@@ -328,6 +328,7 @@ init_tree_optimization_passes (void)
 
   p = &pass_loop.sub;
   NEXT_PASS (pass_loop_init);
+  NEXT_PASS (pass_lim);
   NEXT_PASS (pass_loop_done);
   *p = NULL;
 
index 276de395bd1f2e72c89f02483555d09ef00328a8..93129100cefa69f101cbfd68ba247f09ef7bb0dd 100644 (file)
@@ -107,6 +107,7 @@ extern struct tree_opt_pass pass_tail_recursion;
 extern struct tree_opt_pass pass_tail_calls;
 extern struct tree_opt_pass pass_loop;
 extern struct tree_opt_pass pass_loop_init;
+extern struct tree_opt_pass pass_lim;
 extern struct tree_opt_pass pass_loop_done;
 extern struct tree_opt_pass pass_ch;
 extern struct tree_opt_pass pass_ccp;
diff --git a/gcc/tree-ssa-loop-im.c b/gcc/tree-ssa-loop-im.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e7afc24
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1299 @@
+/* Loop invariant motion.
+   Copyright (C) 2003 Free Software Foundation, Inc.
+   
+This file is part of GCC.
+   
+GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
+under the terms of the GNU General Public License as published by the
+Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
+later version.
+   
+GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
+ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
+FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
+for more details.
+   
+You should have received a copy of the GNU General Public License
+along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
+Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
+02111-1307, USA.  */
+
+#include "config.h"
+#include "system.h"
+#include "coretypes.h"
+#include "tm.h"
+#include "tree.h"
+#include "rtl.h"
+#include "tm_p.h"
+#include "hard-reg-set.h"
+#include "basic-block.h"
+#include "output.h"
+#include "diagnostic.h"
+#include "tree-flow.h"
+#include "tree-dump.h"
+#include "timevar.h"
+#include "cfgloop.h"
+#include "domwalk.h"
+#include "params.h"
+#include "tree-pass.h"
+#include "flags.h"
+
+/* A type for the list of statements that have to be moved in order to be able
+   to hoist an invariant computation.  */
+
+struct depend
+{
+  tree stmt;
+  struct depend *next;
+};
+
+/* The possibilities of statement movement.  */
+
+enum move_pos
+{
+  MOVE_IMPOSSIBLE,             /* No movement -- side effect expression.  */
+  MOVE_PRESERVE_EXECUTION,     /* Must not cause the non-executed statement
+                                  become executed -- memory accesses, ... */
+  MOVE_POSSIBLE                        /* Unlimited movement.  */
+};
+
+/* The auxiliary data kept for each statement.  */
+
+struct lim_aux_data
+{
+  struct loop *max_loop;       /* The outermost loop in that the statement
+                                  is invariant.  */
+
+  struct loop *tgt_loop;       /* The loop out of that we want to move the
+                                  invariant.  */
+
+  struct loop *always_executed_in;
+                               /* The outermost loop for that we are sure
+                                  the statement is executed if the loop
+                                  is entered.  */
+
+  bool sm_done;                        /* True iff the store motion for a memory
+                                  reference in the statement has already
+                                  been executed.  */
+
+  unsigned cost;               /* Cost of the computation performed by the
+                                  statement.  */
+
+  struct depend *depends;      /* List of statements that must be also hoisted
+                                  out of the loop when this statement is
+                                  hoisted; i.e. those that define the operands
+                                  of the statement and are inside of the
+                                  MAX_LOOP loop.  */
+};
+
+#define LIM_DATA(STMT) ((struct lim_aux_data *) (stmt_ann (STMT)->common.aux))
+
+/* Description of a memory reference for store motion.  */
+
+struct mem_ref
+{
+  tree *ref;                   /* The reference itself.  */
+  tree stmt;                   /* The statement in that it occurs.  */
+  struct mem_ref *next;                /* Next use in the chain.  */
+};
+
+/* Minimum cost of an expensive expression.  */
+#define LIM_EXPENSIVE ((unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_LIM_EXPENSIVE))
+
+/* The outermost loop for that execution of the header guarantees that the
+   block will be executed.  */
+#define ALWAYS_EXECUTED_IN(BB) ((struct loop *) (BB)->aux)
+
+/* Maximum uid in the statement in the function.  */
+
+static unsigned max_uid;
+
+/* Calls CBCK for each index in memory reference ADDR_P.  There are two
+   kinds situations handled; in each of these cases, the memory reference
+   and DATA are passed to the callback:
+   
+   Access to an array: ARRAY_{RANGE_}REF (base, index).  In this case we also
+   pass the pointer to the index to the callback.
+
+   Pointer dereference: INDIRECT_REF (addr).  In this case we also pass the
+   pointer to addr to the callback.
+   
+   If the callback returns false, the whole search stops and false is returned.
+   Otherwise the function returns true after traversing through the whole
+   reference *ADDR_P.  */
+
+bool
+for_each_index (tree *addr_p, bool (*cbck) (tree, tree *, void *), void *data)
+{
+  tree *nxt;
+
+  for (; ; addr_p = nxt)
+    {
+      switch (TREE_CODE (*addr_p))
+       {
+       case SSA_NAME:
+         return cbck (*addr_p, addr_p, data);
+
+       case INDIRECT_REF:
+         nxt = &TREE_OPERAND (*addr_p, 0);
+         return cbck (*addr_p, nxt, data);
+
+       case BIT_FIELD_REF:
+       case COMPONENT_REF:
+       case VIEW_CONVERT_EXPR:
+       case ARRAY_RANGE_REF:
+         nxt = &TREE_OPERAND (*addr_p, 0);
+         break;
+
+       case ARRAY_REF:
+         nxt = &TREE_OPERAND (*addr_p, 0);
+         if (!cbck (*addr_p, &TREE_OPERAND (*addr_p, 1), data))
+           return false;
+         break;
+
+       case VAR_DECL:
+       case PARM_DECL:
+       case STRING_CST:
+       case RESULT_DECL:
+         return true;
+
+       default:
+         abort ();
+       }
+    }
+}
+
+/* If it is possible to hoist the statement STMT unconditionally,
+   returns MOVE_POSSIBLE.
+   If it is possible to hoist the statement STMT, but we must avoid making
+   it executed if it would not be executed in the original program (e.g.
+   because it may trap), return MOVE_PRESERVE_EXECUTION.
+   Otherwise return MOVE_IMPOSSIBLE.  */
+
+static enum move_pos
+movement_possibility (tree stmt)
+{
+  tree lhs, rhs;
+
+  if (flag_unswitch_loops
+      && TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
+    {
+      /* If we perform unswitching, force the operands of the invariant
+        condition to be moved out of the loop.  */
+      get_stmt_operands (stmt);
+
+      return MOVE_POSSIBLE;
+    }
+
+  if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
+    return MOVE_IMPOSSIBLE;
+
+  if (stmt_ends_bb_p (stmt))
+    return MOVE_IMPOSSIBLE;
+
+  get_stmt_operands (stmt);
+
+  if (stmt_ann (stmt)->has_volatile_ops)
+    return MOVE_IMPOSSIBLE;
+
+  lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
+  if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
+      && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs))
+    return MOVE_IMPOSSIBLE;
+
+  rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
+
+  if (TREE_SIDE_EFFECTS (rhs))
+    return MOVE_IMPOSSIBLE;
+
+  if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME
+      || tree_could_trap_p (rhs))
+    return MOVE_PRESERVE_EXECUTION;
+
+  return MOVE_POSSIBLE;
+}
+
+/* Suppose that operand DEF is used inside the LOOP.  Returns the outermost
+   loop to that we could move the expresion using DEF if it did not have
+   other operands, i.e. the outermost loop enclosing LOOP in that the value
+   of DEF is invariant.  */
+
+static struct loop *
+outermost_invariant_loop (tree def, struct loop *loop)
+{
+  tree def_stmt;
+  basic_block def_bb;
+  struct loop *max_loop;
+
+  if (TREE_CODE (def) != SSA_NAME)
+    return superloop_at_depth (loop, 1);
+
+  def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
+  def_bb = bb_for_stmt (def_stmt);
+  if (!def_bb)
+    return superloop_at_depth (loop, 1);
+
+  max_loop = find_common_loop (loop, def_bb->loop_father);
+
+  if (LIM_DATA (def_stmt) && LIM_DATA (def_stmt)->max_loop)
+    max_loop = find_common_loop (max_loop,
+                                LIM_DATA (def_stmt)->max_loop->outer);
+  if (max_loop == loop)
+    return NULL;
+  max_loop = superloop_at_depth (loop, max_loop->depth + 1);
+
+  return max_loop;
+}
+
+/* Returns the outermost superloop of LOOP in that the expression EXPR is
+   invariant.  */
+
+static struct loop *
+outermost_invariant_loop_expr (tree expr, struct loop *loop)
+{
+  char class = TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr));
+  unsigned i, nops;
+  struct loop *max_loop = superloop_at_depth (loop, 1), *aloop;
+
+  if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
+      || TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST
+      || is_gimple_min_invariant (expr))
+    return outermost_invariant_loop (expr, loop);
+
+  if (class != '1'
+      && class != '2'
+      && class != 'e'
+      && class != '<')
+    return NULL;
+
+  nops = first_rtl_op (TREE_CODE (expr));
+  for (i = 0; i < nops; i++)
+    {
+      aloop = outermost_invariant_loop_expr (TREE_OPERAND (expr, i), loop);
+      if (!aloop)
+       return NULL;
+
+      if (flow_loop_nested_p (max_loop, aloop))
+       max_loop = aloop;
+    }
+
+  return max_loop;
+}
+
+/* DATA is a structure containing information associated with a statement
+   inside LOOP.  DEF is one of the operands of this statement.
+   
+   Find the outermost loop enclosing LOOP in that value of DEF is invariant
+   and record this in DATA->max_loop field.  If DEF itself is defined inside
+   this loop as well (i.e. we need to hoist it out of the loop if we want
+   to hoist the statement represented by DATA), record the statement in that
+   DEF is defined to the DATA->depends list.  Additionally if ADD_COST is true,
+   add the cost of the computation of DEF to the DATA->cost.
+   
+   If DEF is not invariant in LOOP, return false.  Otherwise return TRUE.  */
+
+static bool
+add_dependency (tree def, struct lim_aux_data *data, struct loop *loop,
+               bool add_cost)
+{
+  tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
+  basic_block def_bb = bb_for_stmt (def_stmt);
+  struct loop *max_loop;
+  struct depend *dep;
+
+  if (!def_bb)
+    return true;
+
+  max_loop = outermost_invariant_loop (def, loop);
+  if (!max_loop)
+    return false;
+
+  if (flow_loop_nested_p (data->max_loop, max_loop))
+    data->max_loop = max_loop;
+
+  if (!LIM_DATA (def_stmt))
+    return true;
+
+  if (add_cost
+      /* Only add the cost if the statement defining DEF is inside LOOP,
+        i.e. if it is likely that by moving the invariants dependent
+        on it, we will be able to avoid creating a new register for
+        it (since it will be only used in these dependent invariants).  */
+      && def_bb->loop_father == loop)
+    data->cost += LIM_DATA (def_stmt)->cost;
+
+  dep = xmalloc (sizeof (struct depend));
+  dep->stmt = def_stmt;
+  dep->next = data->depends;
+  data->depends = dep;
+
+  return true;
+}
+
+/* Returns an estimate for a cost of statement STMT.  TODO -- the values here
+   are just ad-hoc constants.  The estimates should be based on target-specific
+   values.  */
+
+static unsigned
+stmt_cost (tree stmt)
+{
+  tree lhs, rhs;
+  unsigned cost = 1;
+
+  /* Always try to create possibilities for unswitching.  */
+  if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
+    return LIM_EXPENSIVE;
+
+  lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
+  rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
+
+  /* Hoisting memory references out should almost surely be a win.  */
+  if (!is_gimple_variable (lhs))
+    cost += 20;
+  if (is_gimple_addr_expr_arg (rhs) && !is_gimple_variable (rhs))
+    cost += 20;
+
+  switch (TREE_CODE (rhs))
+    {
+    case CALL_EXPR:
+      /* We should be hoisting calls if possible.  */
+
+      /* Unless the call is a builtin_constant_p; this always folds to a
+        constant, so moving it is useless.  */
+      rhs = get_callee_fndecl (rhs);
+      if (DECL_BUILT_IN (rhs)
+         && DECL_FUNCTION_CODE (rhs) == BUILT_IN_CONSTANT_P)
+       return 0;
+
+      cost += 20;
+      break;
+
+    case MULT_EXPR:
+    case TRUNC_DIV_EXPR:
+    case CEIL_DIV_EXPR:
+    case FLOOR_DIV_EXPR:
+    case ROUND_DIV_EXPR:
+    case EXACT_DIV_EXPR:
+    case CEIL_MOD_EXPR:
+    case FLOOR_MOD_EXPR:
+    case ROUND_MOD_EXPR:
+    case TRUNC_MOD_EXPR:
+      /* Division and multiplication are usually expensive.  */
+      cost += 20;
+      break;
+
+    default:
+      break;
+    }
+
+  return cost;
+}
+
+/* Determine the outermost loop to that it is possible to hoist a statement
+   STMT and store it to LIM_DATA (STMT)->max_loop.  To do this we determine
+   the outermost loop in that the value computed by STMT is invariant.
+   If MUST_PRESERVE_EXEC is true, additionally choose such a loop that
+   we preserve the fact whether STMT is executed.  It also fills other related
+   information to LIM_DATA (STMT).
+   
+   The function returns false if STMT cannot be hoisted outside of the loop it
+   is defined in, and true otherwise.  */
+
+static bool
+determine_max_movement (tree stmt, bool must_preserve_exec)
+{
+  basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
+  struct loop *loop = bb->loop_father;
+  struct loop *level;
+  struct lim_aux_data *lim_data = LIM_DATA (stmt);
+  use_optype uses;
+  vuse_optype vuses;
+  v_may_def_optype v_may_defs;
+  stmt_ann_t ann = stmt_ann (stmt);
+  unsigned i;
+  
+  if (must_preserve_exec)
+    level = ALWAYS_EXECUTED_IN (bb);
+  else
+    level = superloop_at_depth (loop, 1);
+  lim_data->max_loop = level;
+
+  uses = USE_OPS (ann);
+  for (i = 0; i < NUM_USES (uses); i++)
+    if (!add_dependency (USE_OP (uses, i), lim_data, loop, true))
+      return false;
+
+  vuses = VUSE_OPS (ann);
+  for (i = 0; i < NUM_VUSES (vuses); i++)
+    if (!add_dependency (VUSE_OP (vuses, i), lim_data, loop, false))
+      return false;
+
+  v_may_defs = V_MAY_DEF_OPS (ann);
+  for (i = 0; i < NUM_V_MAY_DEFS (v_may_defs); i++)
+    if (!add_dependency (V_MAY_DEF_OP (v_may_defs, i), lim_data, loop, false))
+      return false;
+
+  lim_data->cost += stmt_cost (stmt);
+
+  return true;
+}
+
+/* Suppose that some statement in ORIG_LOOP is hoisted to the loop LEVEL,
+   and that one of the operands of this statement is computed by STMT.
+   Ensure that STMT (together with all the statements that define its
+   operands) is hoisted at least out of the loop LEVEL.  */
+
+static void
+set_level (tree stmt, struct loop *orig_loop, struct loop *level)
+{
+  struct loop *stmt_loop = bb_for_stmt (stmt)->loop_father;
+  struct depend *dep;
+
+  stmt_loop = find_common_loop (orig_loop, stmt_loop);
+  if (LIM_DATA (stmt) && LIM_DATA (stmt)->tgt_loop)
+    stmt_loop = find_common_loop (stmt_loop,
+                                 LIM_DATA (stmt)->tgt_loop->outer);
+  if (flow_loop_nested_p (stmt_loop, level))
+    return;
+
+  if (!LIM_DATA (stmt))
+    abort ();
+
+  if (level != LIM_DATA (stmt)->max_loop
+      && !flow_loop_nested_p (LIM_DATA (stmt)->max_loop, level))
+    abort ();
+
+  LIM_DATA (stmt)->tgt_loop = level;
+  for (dep = LIM_DATA (stmt)->depends; dep; dep = dep->next)
+    set_level (dep->stmt, orig_loop, level);
+}
+
+/* Determines an outermost loop from that we want to hoist the statement STMT.
+   For now we chose the outermost possible loop.  TODO -- use profiling
+   information to set it more sanely.  */
+
+static void
+set_profitable_level (tree stmt)
+{
+  set_level (stmt, bb_for_stmt (stmt)->loop_father, LIM_DATA (stmt)->max_loop);
+}
+
+/* Returns true if STMT is not a pure call.  */
+
+static bool
+nonpure_call_p (tree stmt)
+{
+  tree call = get_call_expr_in (stmt);
+
+  if (!call)
+    return false;
+
+  return TREE_SIDE_EFFECTS (call) != 0;
+}
+
+/* Releases the memory occupied by DATA.  */
+
+static void
+free_lim_aux_data (struct lim_aux_data *data)
+{
+  struct depend *dep, *next;
+
+  for (dep = data->depends; dep; dep = next)
+    {
+      next = dep->next;
+      free (dep);
+    }
+  free (data);
+}
+
+/* Determine the outermost loops in that statements in basic block BB are
+   invariant, and record them to the LIM_DATA associated with the statements.
+   Callback for walk_dominator_tree.  */
+
+static void
+determine_invariantness_stmt (struct dom_walk_data *dw_data ATTRIBUTE_UNUSED,
+                             basic_block bb)
+{
+  enum move_pos pos;
+  block_stmt_iterator bsi;
+  tree stmt;
+  bool maybe_never = ALWAYS_EXECUTED_IN (bb) == NULL;
+  struct loop *outermost = ALWAYS_EXECUTED_IN (bb);
+
+  if (!bb->loop_father->outer)
+    return;
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    fprintf (dump_file, "Basic block %d (loop %d -- depth %d):\n\n",
+            bb->index, bb->loop_father->num, bb->loop_father->depth);
+
+  for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+    {
+      stmt = bsi_stmt (bsi);
+
+      pos = movement_possibility (stmt);
+      if (pos == MOVE_IMPOSSIBLE)
+       {
+         if (nonpure_call_p (stmt))
+           {
+             maybe_never = true;
+             outermost = NULL;
+           }
+         continue;
+       }
+
+      stmt_ann (stmt)->common.aux = xcalloc (1, sizeof (struct lim_aux_data));
+      LIM_DATA (stmt)->always_executed_in = outermost;
+
+      if (maybe_never && pos == MOVE_PRESERVE_EXECUTION)
+       continue;
+
+      if (!determine_max_movement (stmt, pos == MOVE_PRESERVE_EXECUTION))
+       {
+         LIM_DATA (stmt)->max_loop = NULL;
+         continue;
+       }
+
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       {
+         print_generic_stmt_indented (dump_file, stmt, 0, 2);
+         fprintf (dump_file, "  invariant up to level %d, cost %d.\n\n",
+                  LIM_DATA (stmt)->max_loop->depth,
+                  LIM_DATA (stmt)->cost);
+       }
+
+      if (LIM_DATA (stmt)->cost >= LIM_EXPENSIVE)
+       set_profitable_level (stmt);
+    }
+}
+
+/* For each statement determines the outermost loop in that it is invariant,
+   statements on whose motion it depends and the cost of the computation.
+   This information is stored to the LIM_DATA structure associated with
+   each statement.  */
+
+static void
+determine_invariantness (void)
+{
+  struct dom_walk_data walk_data;
+
+  memset (&walk_data, 0, sizeof (struct dom_walk_data));
+  walk_data.before_dom_children_before_stmts = determine_invariantness_stmt;
+
+  init_walk_dominator_tree (&walk_data);
+  walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
+  fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
+}
+
+/* Commits edge insertions and updates loop structures.  */
+
+void
+loop_commit_inserts (void)
+{
+  unsigned old_last_basic_block, i;
+  basic_block bb;
+
+  old_last_basic_block = last_basic_block;
+  bsi_commit_edge_inserts (NULL);
+  for (i = old_last_basic_block; i < (unsigned) last_basic_block; i++)
+    {
+      bb = BASIC_BLOCK (i);
+      add_bb_to_loop (bb,
+                     find_common_loop (bb->succ->dest->loop_father,
+                                       bb->pred->src->loop_father));
+    }
+}
+
+/* Hoist the statements in basic block BB out of the loops prescribed by
+   data stored in LIM_DATA structres associated with each statement.  Callback
+   for walk_dominator_tree.  */
+
+static void
+move_computations_stmt (struct dom_walk_data *dw_data ATTRIBUTE_UNUSED,
+                       basic_block bb)
+{
+  struct loop *level;
+  block_stmt_iterator bsi;
+  tree stmt;
+  unsigned cost = 0;
+
+  if (!bb->loop_father->outer)
+    return;
+
+  for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); )
+    {
+      stmt = bsi_stmt (bsi);
+
+      if (!LIM_DATA (stmt))
+       {
+         bsi_next (&bsi);
+         continue;
+       }
+
+      cost = LIM_DATA (stmt)->cost;
+      level = LIM_DATA (stmt)->tgt_loop;
+      free_lim_aux_data (LIM_DATA (stmt));
+      stmt_ann (stmt)->common.aux = NULL;
+
+      if (!level)
+       {
+         bsi_next (&bsi);
+         continue;
+       }
+
+      /* We do not really want to move conditionals out of the loop; we just
+        placed it here to force its operands to be moved if necessary.  */
+      if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
+       continue;
+
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       {
+         fprintf (dump_file, "Moving statement\n");
+         print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
+         fprintf (dump_file, "(cost %u) out of loop %d.\n\n",
+                  cost, level->num);
+       }
+      bsi_insert_on_edge (loop_preheader_edge (level), stmt);
+      bsi_remove (&bsi);
+    }
+}
+
+/* Hoist the statements out of the loops prescribed by data stored in
+   LIM_DATA structres associated with each statement.*/
+
+static void
+move_computations (void)
+{
+  struct dom_walk_data walk_data;
+
+  memset (&walk_data, 0, sizeof (struct dom_walk_data));
+  walk_data.before_dom_children_before_stmts = move_computations_stmt;
+
+  init_walk_dominator_tree (&walk_data);
+  walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
+  fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
+
+  loop_commit_inserts ();
+  rewrite_into_ssa (false);
+  bitmap_clear (vars_to_rename);
+}
+
+/* Checks whether the statement defining variable *INDEX can be hoisted
+   out of the loop passed in DATA.  Callback for for_each_index.  */
+
+static bool
+may_move_till (tree ref, tree *index, void *data)
+{
+  struct loop *loop = data, *max_loop;
+
+  /* If REF is an array reference, check also that the step and the lower
+     bound is invariant in LOOP.  */
+  if (TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF)
+    {
+      tree step = array_ref_element_size (ref);
+      tree lbound = array_ref_low_bound (ref);
+
+      max_loop = outermost_invariant_loop_expr (step, loop);
+      if (!max_loop)
+       return false;
+
+      max_loop = outermost_invariant_loop_expr (lbound, loop);
+      if (!max_loop)
+       return false;
+    }
+
+  max_loop = outermost_invariant_loop (*index, loop);
+  if (!max_loop)
+    return false;
+
+  return true;
+}
+
+/* Forces statements definining (invariant) SSA names in expression EXPR to be
+   moved out of the LOOP.  */
+
+static void
+force_move_till_expr (tree expr, struct loop *loop)
+{
+  char class = TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr));
+  unsigned i, nops;
+
+  if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
+    {
+      tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
+      if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
+       return;
+
+      set_level (stmt, bb_for_stmt (stmt)->loop_father, loop);
+      return;
+    }
+
+  if (class != '1'
+      && class != '2'
+      && class != 'e'
+      && class != '<')
+    return;
+
+  nops = first_rtl_op (TREE_CODE (expr));
+  for (i = 0; i < nops; i++)
+    force_move_till_expr (TREE_OPERAND (expr, i), loop);
+}
+
+/* Forces statement defining invariants in REF (and *INDEX) to be moved out of
+   the loop passed in DATA.  Callback for for_each_index.  */
+
+static bool
+force_move_till (tree ref, tree *index, void *data)
+{
+  tree stmt;
+
+  if (TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF)
+    {
+      tree step = array_ref_element_size (ref);
+      tree lbound = array_ref_low_bound (ref);
+
+      force_move_till_expr (step, data);
+      force_move_till_expr (lbound, data);
+    }
+
+  if (TREE_CODE (*index) != SSA_NAME)
+    return true;
+
+  stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (*index);
+  if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
+    return true;
+
+  set_level (stmt, bb_for_stmt (stmt)->loop_father, data);
+
+  return true;
+}
+
+/* Records memory reference *REF (that occurs in statement STMT)
+   to the list MEM_REFS.  */
+
+static void
+record_mem_ref (struct mem_ref **mem_refs, tree stmt, tree *ref)
+{
+  struct mem_ref *aref = xmalloc (sizeof (struct mem_ref));
+
+  aref->stmt = stmt;
+  aref->ref = ref;
+
+  aref->next = *mem_refs;
+  *mem_refs = aref;
+}
+
+/* Releases list of memory references MEM_REFS.  */
+
+static void
+free_mem_refs (struct mem_ref *mem_refs)
+{
+  struct mem_ref *act;
+
+  while (mem_refs)
+    {
+      act = mem_refs;
+      mem_refs = mem_refs->next;
+      free (act);
+    }
+}
+
+/* If VAR is defined in LOOP and the statement it is defined in does not belong
+   to the set SEEN, add the statement to QUEUE of length IN_QUEUE and
+   to the set SEEN.  */
+
+static void
+maybe_queue_var (tree var, struct loop *loop,
+                sbitmap seen, tree *queue, unsigned *in_queue)
+{
+  tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
+  basic_block def_bb = bb_for_stmt (stmt);
+             
+  if (!def_bb
+      || !flow_bb_inside_loop_p (loop, def_bb)
+      || TEST_BIT (seen, stmt_ann (stmt)->uid))
+    return;
+         
+  SET_BIT (seen, stmt_ann (stmt)->uid);
+  queue[(*in_queue)++] = stmt;
+}
+
+/* Determine whether all memory references inside the LOOP that correspond
+   to virtual ssa names defined in statement STMT are equal.
+   If so, store the list of the references to MEM_REFS, and return one
+   of them.  Otherwise store NULL to MEM_REFS and return NULL_TREE.  */
+
+static tree
+single_reachable_address (struct loop *loop, tree stmt,
+                         struct mem_ref **mem_refs)
+{
+  tree *queue = xmalloc (sizeof (tree) * max_uid);
+  sbitmap seen = sbitmap_alloc (max_uid);
+  tree common_ref = NULL, *aref;
+  unsigned in_queue = 1;
+  dataflow_t df;
+  unsigned i, n;
+  v_may_def_optype v_may_defs;
+  vuse_optype vuses;
+
+  sbitmap_zero (seen);
+
+  *mem_refs = NULL;
+
+  queue[0] = stmt;
+  SET_BIT (seen, stmt_ann (stmt)->uid);
+
+  while (in_queue)
+    {
+      stmt = queue[--in_queue];
+
+      if (LIM_DATA (stmt)
+         && LIM_DATA (stmt)->sm_done)
+       goto fail;
+
+      switch (TREE_CODE (stmt))
+       {
+       case MODIFY_EXPR:
+         aref = &TREE_OPERAND (stmt, 0);
+         if (is_gimple_reg (*aref)
+             || !is_gimple_lvalue (*aref))
+           aref = &TREE_OPERAND (stmt, 1);
+         if (is_gimple_reg (*aref)
+             || !is_gimple_lvalue (*aref)
+             || (common_ref && !operand_equal_p (*aref, common_ref, 0)))
+           goto fail;
+         common_ref = *aref;
+
+         record_mem_ref (mem_refs, stmt, aref);
+
+         /* Traverse also definitions of the VUSES (there may be other
+            distinct from the one we used to get to this statement).  */
+         v_may_defs = STMT_V_MAY_DEF_OPS (stmt);
+         for (i = 0; i < NUM_V_MAY_DEFS (v_may_defs); i++)
+           maybe_queue_var (V_MAY_DEF_OP (v_may_defs, i), loop,
+                            seen, queue, &in_queue);
+
+         vuses = STMT_VUSE_OPS (stmt);
+         for (i = 0; i < NUM_VUSES (vuses); i++)
+           maybe_queue_var (VUSE_OP (vuses, i), loop,
+                            seen, queue, &in_queue);
+         break;
+
+       case PHI_NODE:
+         for (i = 0; i < (unsigned) PHI_NUM_ARGS (stmt); i++)
+           maybe_queue_var (PHI_ARG_DEF (stmt, i), loop,
+                            seen, queue, &in_queue);
+         break;
+
+       default:
+         goto fail;
+       }
+
+      /* Find uses of virtual names.  */
+      df = get_immediate_uses (stmt);
+      n = num_immediate_uses (df);
+
+      for (i = 0; i < n; i++)
+       {
+         stmt = immediate_use (df, i);
+
+         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb_for_stmt (stmt)))
+           continue;
+
+         if (TEST_BIT (seen, stmt_ann (stmt)->uid))
+           continue;
+         SET_BIT (seen, stmt_ann (stmt)->uid);
+
+         queue[in_queue++] = stmt;
+       }
+    }
+
+  free (queue);
+  sbitmap_free (seen);
+
+  return common_ref;
+
+fail:
+  free_mem_refs (*mem_refs);
+  *mem_refs = NULL;
+  free (queue);
+  sbitmap_free (seen);
+
+  return NULL;
+}
+
+/* Rewrites memory references in list MEM_REFS by variable TMP_VAR.  */
+
+static void
+rewrite_mem_refs (tree tmp_var, struct mem_ref *mem_refs)
+{
+  v_may_def_optype v_may_defs;
+  v_must_def_optype v_must_defs;
+  vuse_optype vuses;
+  unsigned i;
+  tree var;
+
+  for (; mem_refs; mem_refs = mem_refs->next)
+    {
+      v_may_defs = STMT_V_MAY_DEF_OPS (mem_refs->stmt);
+      for (i = 0; i < NUM_V_MAY_DEFS (v_may_defs); i++)
+       {
+         var = SSA_NAME_VAR (V_MAY_DEF_RESULT (v_may_defs, i));
+         bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
+       }
+
+      v_must_defs = STMT_V_MUST_DEF_OPS (mem_refs->stmt);
+      for (i = 0; i < NUM_V_MUST_DEFS (v_must_defs); i++)
+       {
+         var = SSA_NAME_VAR (V_MUST_DEF_OP (v_must_defs, i));
+         bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
+       }
+
+      vuses = STMT_VUSE_OPS (mem_refs->stmt);
+      for (i = 0; i < NUM_VUSES (vuses); i++)
+       {
+         var = SSA_NAME_VAR (VUSE_OP (vuses, i));
+         bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
+       }
+
+      *mem_refs->ref = tmp_var;
+      modify_stmt (mem_refs->stmt);
+    }
+}
+
+/* Records request for store motion of memory reference REF from LOOP.
+   MEM_REFS is the list of occurences of the reference REF inside LOOP;
+   these references are rewritten by a new temporary variable.
+   Exits from the LOOP are stored in EXITS, there are N_EXITS of them.
+   The initialization of the temporary variable is put to the preheader
+   of the loop, and assignments to the reference from the temporary variable
+   are emitted to exits.  */
+
+static void
+schedule_sm (struct loop *loop, edge *exits, unsigned n_exits, tree ref,
+            struct mem_ref *mem_refs)
+{
+  struct mem_ref *aref;
+  tree tmp_var;
+  unsigned i;
+  tree load, store;
+
+  tmp_var = make_rename_temp (TREE_TYPE (ref), "lsm_tmp");
+
+  for_each_index (&ref, force_move_till, loop);
+
+  rewrite_mem_refs (tmp_var, mem_refs);
+  for (aref = mem_refs; aref; aref = aref->next)
+    if (LIM_DATA (aref->stmt))
+      LIM_DATA (aref->stmt)->sm_done = true;
+
+  /* Emit the load & stores.  */
+  load = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, tmp_var, ref);
+  modify_stmt (load);
+  stmt_ann (load)->common.aux = xcalloc (1, sizeof (struct lim_aux_data));
+  LIM_DATA (load)->max_loop = loop;
+  LIM_DATA (load)->tgt_loop = loop;
+
+  /* Put this into the latch, so that we are sure it will be processed after
+     all dependencies.  */
+  bsi_insert_on_edge (loop_latch_edge (loop), load);
+
+  for (i = 0; i < n_exits; i++)
+    {
+      store = build (MODIFY_EXPR, void_type_node,
+                    unshare_expr (ref), tmp_var);
+      bsi_insert_on_edge (exits[i], store);
+    }
+}
+
+/* Determine whether all memory references inside LOOP corresponding to the
+   virtual ssa name REG are equal to each other, and whether the address of
+   this common reference can be hoisted outside of the loop.  If this is true,
+   prepare the statements that load the value of the memory reference to a
+   temporary variable in the loop preheader, store it back on the loop exits,
+   and replace all the references inside LOOP by this temporary variable.
+   LOOP has N_EXITS stored in EXITS.  */
+
+static void
+determine_lsm_reg (struct loop *loop, edge *exits, unsigned n_exits, tree reg)
+{
+  tree ref;
+  struct mem_ref *mem_refs, *aref;
+  struct loop *must_exec;
+  
+  if (is_gimple_reg (reg))
+    return;
+  
+  ref = single_reachable_address (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (reg), &mem_refs);
+  if (!ref)
+    return;
+
+  if (!for_each_index (&ref, may_move_till, loop))
+    {
+      free_mem_refs (mem_refs);
+      return;
+    }
+
+  if (tree_could_trap_p (ref))
+    {
+      /* If the memory access is unsafe (i.e. it might trap), ensure that some
+        of the statements in that it occurs is always executed when the loop
+        is entered.  This way we know that by moving the load from the
+        reference out of the loop we will not cause the error that would not
+        occur otherwise.
+
+        TODO -- in fact we would like to check for anticipability of the
+        reference, i.e. that on each path from loop entry to loop exit at
+        least one of the statements containing the memory reference is
+        executed.  */
+
+      for (aref = mem_refs; aref; aref = aref->next)
+       {
+         if (!LIM_DATA (aref->stmt))
+           continue;
+
+         must_exec = LIM_DATA (aref->stmt)->always_executed_in;
+         if (!must_exec)
+           continue;
+
+         if (must_exec == loop
+             || flow_loop_nested_p (must_exec, loop))
+           break;
+       }
+
+      if (!aref)
+       {
+         free_mem_refs (mem_refs);
+         return;
+       }
+    }
+
+  schedule_sm (loop, exits, n_exits, ref, mem_refs);
+  free_mem_refs (mem_refs);
+}
+
+/* Checks whether LOOP (with N_EXITS exits stored in EXITS array) is suitable
+   for a store motion optimization (i.e. whether we can insert statement
+   on its exits).  */
+
+static bool
+loop_suitable_for_sm (struct loop *loop ATTRIBUTE_UNUSED, edge *exits,
+                     unsigned n_exits)
+{
+  unsigned i;
+
+  for (i = 0; i < n_exits; i++)
+    if (exits[i]->flags & EDGE_ABNORMAL)
+      return false;
+
+  return true;
+}
+
+/* Try to perform store motion for all memory references modified inside
+   LOOP.  */
+
+static void
+determine_lsm_loop (struct loop *loop)
+{
+  tree phi;
+  unsigned n_exits;
+  edge *exits = get_loop_exit_edges (loop, &n_exits);
+
+  if (!loop_suitable_for_sm (loop, exits, n_exits))
+    {
+      free (exits);
+      return;
+    }
+
+  for (phi = phi_nodes (loop->header); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+    determine_lsm_reg (loop, exits, n_exits, PHI_RESULT (phi));
+
+  free (exits);
+}
+
+/* Try to perform store motion for all memory references modified inside
+   any of LOOPS.  */
+
+static void
+determine_lsm (struct loops *loops)
+{
+  struct loop *loop;
+  basic_block bb;
+
+  /* Create a UID for each statement in the function.  Ordering of the
+     UIDs is not important for this pass.  */
+  max_uid = 0;
+  FOR_EACH_BB (bb)
+    {
+      block_stmt_iterator bsi;
+      tree phi;
+
+      for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+       stmt_ann (bsi_stmt (bsi))->uid = max_uid++;
+
+      for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+       stmt_ann (phi)->uid = max_uid++;
+    }
+
+  compute_immediate_uses (TDFA_USE_VOPS, NULL);
+
+  /* Pass the loops from the outermost.  For each virtual operand loop phi node
+     check whether all the references inside the loop correspond to a single
+     address, and if so, move them.  */
+
+  loop = loops->tree_root->inner;
+  while (1)
+    {
+      determine_lsm_loop (loop);
+
+      if (loop->inner)
+       {
+         loop = loop->inner;
+         continue;
+       }
+      while (!loop->next)
+       {
+         loop = loop->outer;
+         if (loop == loops->tree_root)
+           {
+             free_df ();
+             loop_commit_inserts ();
+             return;
+           }
+       }
+      loop = loop->next;
+    }
+}
+
+/* Fills ALWAYS_EXECUTED_IN information for basic blocks of LOOP, i.e.
+   for each such basic block bb records the outermost loop for that execution
+   of its header implies execution of bb.  CONTAINS_CALL is the bitmap of
+   blocks that contain a nonpure call.  */
+
+static void
+fill_always_executed_in (struct loop *loop, sbitmap contains_call)
+{
+  basic_block bb = NULL, *bbs, last = NULL;
+  unsigned i;
+  edge e;
+  struct loop *inn_loop = loop;
+
+  if (!loop->header->aux)
+    {
+      bbs = get_loop_body_in_dom_order (loop);
+
+      for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
+       {
+         bb = bbs[i];
+
+         if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, bb))
+           last = bb;
+
+         if (TEST_BIT (contains_call, bb->index))
+           break;
+
+         for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
+           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, e->dest))
+             break;
+         if (e)
+           break;
+
+         /* A loop might be infinite (TODO use simple loop analysis
+            to disprove this if possible).  */
+         if (bb->flags & BB_IRREDUCIBLE_LOOP)
+           break;
+
+         if (!flow_bb_inside_loop_p (inn_loop, bb))
+           break;
+
+         if (bb->loop_father->header == bb)
+           {
+             if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, bb))
+               break;
+
+             /* In a loop that is always entered we may proceed anyway.
+                But record that we entered it and stop once we leave it.  */
+             inn_loop = bb->loop_father;
+           }
+       }
+
+      while (1)
+       {
+         last->aux = loop;
+         if (last == loop->header)
+           break;
+         last = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, last);
+       }
+
+      free (bbs);
+    }
+
+  for (loop = loop->inner; loop; loop = loop->next)
+    fill_always_executed_in (loop, contains_call);
+}
+
+/* Compute the global information needed by the loop invariant motion pass.
+   LOOPS is the loop tree.  */
+
+static void
+tree_ssa_lim_initialize (struct loops *loops)
+{
+  sbitmap contains_call = sbitmap_alloc (last_basic_block);
+  block_stmt_iterator bsi;
+  struct loop *loop;
+  basic_block bb;
+
+  sbitmap_zero (contains_call);
+  FOR_EACH_BB (bb)
+    {
+      for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+       {
+         if (nonpure_call_p (bsi_stmt (bsi)))
+           break;
+       }
+
+      if (!bsi_end_p (bsi))
+       SET_BIT (contains_call, bb->index);
+    }
+
+  for (loop = loops->tree_root->inner; loop; loop = loop->next)
+    fill_always_executed_in (loop, contains_call);
+
+  sbitmap_free (contains_call);
+}
+
+/* Cleans up after the invariant motion pass.  */
+
+static void
+tree_ssa_lim_finalize (void)
+{
+  basic_block bb;
+
+  FOR_EACH_BB (bb)
+    {
+      bb->aux = NULL;
+    }
+}
+
+/* Moves invariants from LOOPS.  Only "expensive" invariants are moved out --
+   i.e. those that are likely to be win regardless of the register pressure.  */
+
+void
+tree_ssa_lim (struct loops *loops)
+{
+  tree_ssa_lim_initialize (loops);
+
+  /* For each statement determine the outermost loop in that it is
+     invariant and cost for computing the invariant.  */
+  determine_invariantness ();
+
+  /* For each memory reference determine whether it is possible to hoist it
+     out of the loop.  Force the necessary invariants to be moved out of the
+     loops as well.  */
+  determine_lsm (loops);
+
+  /* Move the expressions that are expensive enough.  */
+  move_computations ();
+
+  tree_ssa_lim_finalize ();
+}
index 885954e5e859e668d09d72de4d1cd5162d7b5f3f..816be1526af7203ce58ebcf00af3e10e56af875f 100644 (file)
@@ -111,6 +111,39 @@ struct tree_opt_pass pass_loop_init =
   0                                    /* todo_flags_finish */
 };
 
+/* Loop invariant motion pass.  */
+
+static void
+tree_ssa_loop_im (void)
+{
+  if (!current_loops)
+    return;
+
+  tree_ssa_lim (current_loops);
+}
+
+static bool
+gate_tree_ssa_loop_im (void)
+{
+  return flag_tree_lim != 0;
+}
+
+struct tree_opt_pass pass_lim = 
+{
+  "lim",                               /* name */
+  gate_tree_ssa_loop_im,               /* gate */
+  tree_ssa_loop_im,                    /* execute */
+  NULL,                                        /* sub */
+  NULL,                                        /* next */
+  0,                                   /* static_pass_number */
+  TV_LIM,                              /* tv_id */
+  PROP_cfg,                            /* properties_required */
+  0,                                   /* properties_provided */
+  0,                                   /* properties_destroyed */
+  0,                                   /* todo_flags_start */
+  TODO_dump_func                       /* todo_flags_finish */
+};
+
 /* Loop optimizer finalization.  */
 
 static void
index 5e95ab60895b6fd09923c3387178918ff18e174a..033c851ea74bd84f57d2a322ff3b7cf7df6068f8 100644 (file)
@@ -5650,6 +5650,34 @@ build_empty_stmt (void)
 }
 
 
+/* Returns true if it is possible to prove that the index of
+   an array access REF (an ARRAY_REF expression) falls into the
+   array bounds.  */
+
+bool
+in_array_bounds_p (tree ref)
+{
+  tree idx = TREE_OPERAND (ref, 1);
+  tree min, max;
+
+  if (TREE_CODE (idx) != INTEGER_CST)
+    return false;
+           
+  min = array_ref_low_bound (ref);
+  max = array_ref_up_bound (ref);
+  if (!min
+      || !max
+      || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
+      || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
+    return false;
+
+  if (tree_int_cst_lt (idx, min)
+      || tree_int_cst_lt (max, idx))
+    return false;
+
+  return true;
+}
+
 /* Return true if T (assumed to be a DECL) must be assigned a memory
    location.  */
 
index f2cfa21de34fe23ed03af63e70e9cd49853d3f67..5c9c0484e95bde321ec6c839c531790720de61e6 100644 (file)
@@ -303,7 +303,7 @@ struct tree_common GTY(())
           ..._TYPE
 
        TREE_THIS_NOTRAP in
-          INDIRECT_REF
+          INDIRECT_REF, ARRAY_REF, ARRAY_RANGE_REF
 
    deprecated_flag:
 
@@ -798,7 +798,12 @@ extern void tree_operand_check_failed (int, enum tree_code,
 /* Nonzero means this node will not trap.  In an INDIRECT_REF, means
    accessing the memory pointed to won't generate a trap.  However,
    this only applies to an object when used appropriately: it doesn't
-   mean that writing a READONLY mem won't trap.  */
+   mean that writing a READONLY mem won't trap.
+   
+   In ARRAY_REF and ARRAY_RANGE_REF means that we know that the index
+   (or slice of the array) always belongs to the range of the array.
+   I.e. that the access will not trap, provided that the access to
+   the base to the array will not trap.  */
 #define TREE_THIS_NOTRAP(NODE) ((NODE)->common.nothrow_flag)
 
 /* In a VAR_DECL, PARM_DECL or FIELD_DECL, or any kind of ..._REF node,
@@ -2722,6 +2727,7 @@ extern tree build_method_type (tree, tree);
 extern tree build_offset_type (tree, tree);
 extern tree build_complex_type (tree);
 extern tree array_type_nelts (tree);
+extern bool in_array_bounds_p (tree);
 
 extern tree value_member (tree, tree);
 extern tree purpose_member (tree, tree);
@@ -3256,6 +3262,11 @@ extern tree array_ref_element_size (tree);
 
 extern tree array_ref_low_bound (tree);
 
+/* Return a tree representing the upper bound of the array mentioned in
+   EXP, an ARRAY_REF.  */
+
+extern tree array_ref_up_bound (tree);
+
 /* Return a tree representing the offset, in bytes, of the field referenced
    by EXP.  This does not include any offset in DECL_FIELD_BIT_OFFSET.  */