]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/mode-switching.c
RISC-V: Handle implied extension for -march parser.
[thirdparty/gcc.git] / gcc / mode-switching.c
index 9e8ad62fbe7a54c45636d8c3ddd439740ab84ead..1fd73959c61506b3d8c7bfc8e82b81b09a609d60 100644 (file)
@@ -1,12 +1,11 @@
 /* CPU mode switching
-   Copyright (C) 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1998-2020 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
+Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
 version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
@@ -15,27 +14,26 @@ 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, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
-02110-1301, USA.  */
+along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
-#include "tm.h"
+#include "backend.h"
+#include "target.h"
 #include "rtl.h"
-#include "regs.h"
-#include "hard-reg-set.h"
-#include "flags.h"
-#include "real.h"
-#include "insn-config.h"
-#include "recog.h"
-#include "basic-block.h"
-#include "output.h"
+#include "cfghooks.h"
+#include "df.h"
+#include "memmodel.h"
 #include "tm_p.h"
-#include "function.h"
+#include "regs.h"
+#include "emit-rtl.h"
+#include "cfgrtl.h"
+#include "cfganal.h"
+#include "lcm.h"
+#include "cfgcleanup.h"
 #include "tree-pass.h"
-#include "timevar.h"
 
 /* We want target macros for the mode switching code to be able to refer
    to instruction attribute values.  */
@@ -47,20 +45,20 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
    and finding all the insns which require a specific mode.  Each insn gets
    a unique struct seginfo element.  These structures are inserted into a list
    for each basic block.  For each entity, there is an array of bb_info over
-   the flow graph basic blocks (local var 'bb_info'), and contains a list
+   the flow graph basic blocks (local var 'bb_info'), which contains a list
    of all insns within that basic block, in the order they are encountered.
 
    For each entity, any basic block WITHOUT any insns requiring a specific
-   mode are given a single entry, without a mode.  (Each basic block
-   in the flow graph must have at least one entry in the segment table.)
+   mode are given a single entry without a mode (each basic block in the
+   flow graph must have at least one entry in the segment table).
 
    The LCM algorithm is then run over the flow graph to determine where to
-   place the sets to the highest-priority value in respect of first the first
+   place the sets to the highest-priority mode with respect to the first
    insn in any one block.  Any adjustments required to the transparency
    vectors are made, then the next iteration starts for the next-lower
    priority mode, till for each entity all modes are exhausted.
 
-   More details are located in the code for optimize_mode_switching().  */
+   More details can be found in the code of optimize_mode_switching.  */
 \f
 /* This structure contains the information for each insn which requires
    either single or double mode to be set.
@@ -72,7 +70,7 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 struct seginfo
 {
   int mode;
-  rtx insn_ptr;
+  rtx_insn *insn_ptr;
   int bbnum;
   struct seginfo *next;
   HARD_REG_SET regs_live;
@@ -82,34 +80,92 @@ struct bb_info
 {
   struct seginfo *seginfo;
   int computing;
+  int mode_out;
+  int mode_in;
 };
 
-/* These bitmaps are used for the LCM algorithm.  */
+static struct seginfo * new_seginfo (int, rtx_insn *, int, HARD_REG_SET);
+static void add_seginfo (struct bb_info *, struct seginfo *);
+static void reg_dies (rtx, HARD_REG_SET *);
+static void reg_becomes_live (rtx, const_rtx, void *);
+
+/* Clear ode I from entity J in bitmap B.  */
+#define clear_mode_bit(b, j, i) \
+       bitmap_clear_bit (b, (j * max_num_modes) + i)
 
-static sbitmap *antic;
-static sbitmap *transp;
-static sbitmap *comp;
+/* Test mode I from entity J in bitmap B.  */
+#define mode_bit_p(b, j, i) \
+       bitmap_bit_p (b, (j * max_num_modes) + i)
 
-static struct seginfo * new_seginfo (int, rtx, int, HARD_REG_SET);
-static void add_seginfo (struct bb_info *, struct seginfo *);
-static void reg_dies (rtx, HARD_REG_SET);
-static void reg_becomes_live (rtx, rtx, void *);
-static void make_preds_opaque (basic_block, int);
-\f
+/* Set mode I from entity J in bitmal B.  */
+#define set_mode_bit(b, j, i) \
+       bitmap_set_bit (b, (j * max_num_modes) + i)
 
-/* This function will allocate a new BBINFO structure, initialized
-   with the MODE, INSN, and basic block BB parameters.  */
+/* Emit modes segments from EDGE_LIST associated with entity E.
+   INFO gives mode availability for each mode.  */
+
+static bool
+commit_mode_sets (struct edge_list *edge_list, int e, struct bb_info *info)
+{
+  bool need_commit = false;
+
+  for (int ed = NUM_EDGES (edge_list) - 1; ed >= 0; ed--)
+    {
+      edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, ed);
+      int mode;
+
+      if ((mode = (int)(intptr_t)(eg->aux)) != -1)
+       {
+         HARD_REG_SET live_at_edge;
+         basic_block src_bb = eg->src;
+         int cur_mode = info[src_bb->index].mode_out;
+         rtx_insn *mode_set;
+
+         REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live_at_edge, df_get_live_out (src_bb));
+
+         rtl_profile_for_edge (eg);
+         start_sequence ();
+
+         targetm.mode_switching.emit (e, mode, cur_mode, live_at_edge);
+
+         mode_set = get_insns ();
+         end_sequence ();
+         default_rtl_profile ();
+
+         /* Do not bother to insert empty sequence.  */
+         if (mode_set == NULL)
+           continue;
+
+         /* We should not get an abnormal edge here.  */
+         gcc_assert (! (eg->flags & EDGE_ABNORMAL));
+
+         need_commit = true;
+         insert_insn_on_edge (mode_set, eg);
+       }
+    }
+
+  return need_commit;
+}
+
+/* Allocate a new BBINFO structure, initialized with the MODE, INSN,
+   and basic block BB parameters.
+   INSN may not be a NOTE_INSN_BASIC_BLOCK, unless it is an empty
+   basic block; that allows us later to insert instructions in a FIFO-like
+   manner.  */
 
 static struct seginfo *
-new_seginfo (int mode, rtx insn, int bb, HARD_REG_SET regs_live)
+new_seginfo (int mode, rtx_insn *insn, int bb, HARD_REG_SET regs_live)
 {
   struct seginfo *ptr;
-  ptr = xmalloc (sizeof (struct seginfo));
+
+  gcc_assert (!NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn)
+             || insn == BB_END (NOTE_BASIC_BLOCK (insn)));
+  ptr = XNEW (struct seginfo);
   ptr->mode = mode;
   ptr->insn_ptr = insn;
   ptr->bbnum = bb;
   ptr->next = NULL;
-  COPY_HARD_REG_SET (ptr->regs_live, regs_live);
+  ptr->regs_live = regs_live;
   return ptr;
 }
 
@@ -133,54 +189,28 @@ add_seginfo (struct bb_info *head, struct seginfo *info)
     }
 }
 
-/* Make all predecessors of basic block B opaque, recursively, till we hit
-   some that are already non-transparent, or an edge where aux is set; that
-   denotes that a mode set is to be done on that edge.
-   J is the bit number in the bitmaps that corresponds to the entity that
-   we are currently handling mode-switching for.  */
-
-static void
-make_preds_opaque (basic_block b, int j)
-{
-  edge e;
-  edge_iterator ei;
-
-  FOR_EACH_EDGE (e, ei, b->preds)
-    {
-      basic_block pb = e->src;
-
-      if (e->aux || ! TEST_BIT (transp[pb->index], j))
-       continue;
-
-      RESET_BIT (transp[pb->index], j);
-      make_preds_opaque (pb, j);
-    }
-}
-
 /* Record in LIVE that register REG died.  */
 
 static void
-reg_dies (rtx reg, HARD_REG_SET live)
+reg_dies (rtx reg, HARD_REG_SET *live)
 {
-  int regno, nregs;
+  int regno;
 
   if (!REG_P (reg))
     return;
 
   regno = REGNO (reg);
   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
-    for (nregs = hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (reg)] - 1; nregs >= 0;
-        nregs--)
-      CLEAR_HARD_REG_BIT (live, regno + nregs);
+    remove_from_hard_reg_set (live, GET_MODE (reg), regno);
 }
 
 /* Record in LIVE that register REG became live.
    This is called via note_stores.  */
 
 static void
-reg_becomes_live (rtx reg, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *live)
+reg_becomes_live (rtx reg, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *live)
 {
-  int regno, nregs;
+  int regno;
 
   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
     reg = SUBREG_REG (reg);
@@ -190,18 +220,9 @@ reg_becomes_live (rtx reg, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *live)
 
   regno = REGNO (reg);
   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
-    for (nregs = hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (reg)] - 1; nregs >= 0;
-        nregs--)
-      SET_HARD_REG_BIT (* (HARD_REG_SET *) live, regno + nregs);
+    add_to_hard_reg_set ((HARD_REG_SET *) live, GET_MODE (reg), regno);
 }
 
-/* Make sure if MODE_ENTRY is defined the MODE_EXIT is defined
-   and vice versa.  */
-#if defined (MODE_ENTRY) != defined (MODE_EXIT)
- #error "Both MODE_ENTRY and MODE_EXIT must be defined"
-#endif
-
-#if defined (MODE_ENTRY) && defined (MODE_EXIT)
 /* Split the fallthrough edge to the exit block, so that we can note
    that there NORMAL_MODE is required.  Return the new block if it's
    inserted before the exit block.  Otherwise return null.  */
@@ -217,48 +238,96 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
      fallthrough edge; there can be at most one, but there could be
      none at all, e.g. when exit is called.  */
   pre_exit = 0;
-  FOR_EACH_EDGE (eg, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
+  FOR_EACH_EDGE (eg, ei, EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->preds)
     if (eg->flags & EDGE_FALLTHRU)
       {
        basic_block src_bb = eg->src;
-       regset live_at_end = src_bb->il.rtl->global_live_at_end;
-       rtx last_insn, ret_reg;
+       rtx_insn *last_insn;
+       rtx ret_reg;
 
        gcc_assert (!pre_exit);
        /* If this function returns a value at the end, we have to
           insert the final mode switch before the return value copy
-          to its hard register.  */
-       if (EDGE_COUNT (EXIT_BLOCK_PTR->preds) == 1
+          to its hard register.
+
+          x86 targets use mode-switching infrastructure to
+          conditionally insert vzeroupper instruction at the exit
+          from the function where there is no need to switch the
+          mode before the return value copy.  The vzeroupper insertion
+          pass runs after reload, so use !reload_completed as a stand-in
+          for x86 to skip the search for the return value copy insn.
+
+          N.b.: the code below assumes that the return copy insn
+          immediately precedes its corresponding use insn.  This
+          assumption does not hold after reload, since sched1 pass
+          can schedule the return copy insn away from its
+          corresponding use insn.  */
+       if (!reload_completed
+           && EDGE_COUNT (EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->preds) == 1
            && NONJUMP_INSN_P ((last_insn = BB_END (src_bb)))
            && GET_CODE (PATTERN (last_insn)) == USE
            && GET_CODE ((ret_reg = XEXP (PATTERN (last_insn), 0))) == REG)
          {
            int ret_start = REGNO (ret_reg);
-           int nregs = hard_regno_nregs[ret_start][GET_MODE (ret_reg)];
+           int nregs = REG_NREGS (ret_reg);
            int ret_end = ret_start + nregs;
-           int short_block = 0;
-           int maybe_builtin_apply = 0;
-           int forced_late_switch = 0;
-           rtx before_return_copy;
+           bool short_block = false;
+           bool multi_reg_return = false;
+           bool forced_late_switch = false;
+           rtx_insn *before_return_copy;
 
            do
              {
-               rtx return_copy = PREV_INSN (last_insn);
+               rtx_insn *return_copy = PREV_INSN (last_insn);
                rtx return_copy_pat, copy_reg;
                int copy_start, copy_num;
                int j;
 
-               if (INSN_P (return_copy))
+               if (NONDEBUG_INSN_P (return_copy))
                  {
-                   if (GET_CODE (PATTERN (return_copy)) == USE
-                       && GET_CODE (XEXP (PATTERN (return_copy), 0)) == REG
-                       && (FUNCTION_VALUE_REGNO_P
-                           (REGNO (XEXP (PATTERN (return_copy), 0)))))
+                   /* When using SJLJ exceptions, the call to the
+                      unregister function is inserted between the
+                      clobber of the return value and the copy.
+                      We do not want to split the block before this
+                      or any other call; if we have not found the
+                      copy yet, the copy must have been deleted.  */
+                   if (CALL_P (return_copy))
                      {
-                       maybe_builtin_apply = 1;
+                       short_block = true;
+                       break;
+                     }
+                   return_copy_pat = PATTERN (return_copy);
+                   switch (GET_CODE (return_copy_pat))
+                     {
+                     case USE:
+                       /* Skip USEs of multiple return registers.
+                          __builtin_apply pattern is also handled here.  */
+                       if (GET_CODE (XEXP (return_copy_pat, 0)) == REG
+                           && (targetm.calls.function_value_regno_p
+                               (REGNO (XEXP (return_copy_pat, 0)))))
+                         {
+                           multi_reg_return = true;
+                           last_insn = return_copy;
+                           continue;
+                         }
+                       break;
+
+                     case ASM_OPERANDS:
+                       /* Skip barrier insns.  */
+                       if (!MEM_VOLATILE_P (return_copy_pat))
+                         break;
+
+                       /* Fall through.  */
+
+                     case ASM_INPUT:
+                     case UNSPEC_VOLATILE:
                        last_insn = return_copy;
                        continue;
+
+                     default:
+                       break;
                      }
+
                    /* If the return register is not (in its entirety)
                       likely spilled, the return copy might be
                       partially or completely optimized away.  */
@@ -268,6 +337,25 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                        return_copy_pat = PATTERN (return_copy);
                        if (GET_CODE (return_copy_pat) != CLOBBER)
                          break;
+                       else if (!optimize)
+                         {
+                           /* This might be (clobber (reg [<result>]))
+                              when not optimizing.  Then check if
+                              the previous insn is the clobber for
+                              the return register.  */
+                           copy_reg = SET_DEST (return_copy_pat);
+                           if (GET_CODE (copy_reg) == REG
+                               && !HARD_REGISTER_NUM_P (REGNO (copy_reg)))
+                             {
+                               if (INSN_P (PREV_INSN (return_copy)))
+                                 {
+                                   return_copy = PREV_INSN (return_copy);
+                                   return_copy_pat = PATTERN (return_copy);
+                                   if (GET_CODE (return_copy_pat) != CLOBBER)
+                                     break;
+                                 }
+                             }
+                         }
                      }
                    copy_reg = SET_DEST (return_copy_pat);
                    if (GET_CODE (copy_reg) == REG)
@@ -276,11 +364,19 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                             && GET_CODE (SUBREG_REG (copy_reg)) == REG)
                      copy_start = REGNO (SUBREG_REG (copy_reg));
                    else
-                     break;
-                   if (copy_start >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
-                     break;
-                   copy_num
-                     = hard_regno_nregs[copy_start][GET_MODE (copy_reg)];
+                     {
+                       /* When control reaches end of non-void function,
+                          there are no return copy insns at all.  This
+                          avoids an ice on that invalid function.  */
+                       if (ret_start + nregs == ret_end)
+                         short_block = true;
+                       break;
+                     }
+                   if (!targetm.calls.function_value_regno_p (copy_start))
+                     copy_num = 0;
+                   else
+                     copy_num = hard_regno_nregs (copy_start,
+                                                  GET_MODE (copy_reg));
 
                    /* If the return register is not likely spilled, - as is
                       the case for floating point on SH4 - then it might
@@ -289,13 +385,25 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                    for (j = n_entities - 1; j >= 0; j--)
                      {
                        int e = entity_map[j];
-                       int mode = MODE_NEEDED (e, return_copy);
+                       int mode =
+                         targetm.mode_switching.needed (e, return_copy);
 
-                       if (mode != num_modes[e] && mode != MODE_EXIT (e))
+                       if (mode != num_modes[e]
+                           && mode != targetm.mode_switching.exit (e))
                          break;
                      }
                    if (j >= 0)
                      {
+                       /* __builtin_return emits a sequence of loads to all
+                          return registers.  One of them might require
+                          another mode than MODE_EXIT, even if it is
+                          unrelated to the return value, so we want to put
+                          the final mode switch after it.  */
+                       if (multi_reg_return
+                           && targetm.calls.function_value_regno_p
+                               (copy_start))
+                         forced_late_switch = true;
+
                        /* For the SH4, floating point loads depend on fpscr,
                           thus we might need to put the final mode switch
                           after the return value copy.  That is still OK,
@@ -304,15 +412,21 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                        if (copy_start >= ret_start
                            && copy_start + copy_num <= ret_end
                            && OBJECT_P (SET_SRC (return_copy_pat)))
-                         forced_late_switch = 1;
+                         forced_late_switch = true;
                        break;
                      }
+                   if (copy_num == 0)
+                     {
+                       last_insn = return_copy;
+                       continue;
+                     }
 
                    if (copy_start >= ret_start
                        && copy_start + copy_num <= ret_end)
                      nregs -= copy_num;
-                   else if (!maybe_builtin_apply
-                            || !FUNCTION_VALUE_REGNO_P (copy_start))
+                   else if (!multi_reg_return
+                            || !targetm.calls.function_value_regno_p
+                                (copy_start))
                      break;
                    last_insn = return_copy;
                  }
@@ -324,13 +438,13 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                   isolated use.  */
                if (return_copy == BB_HEAD (src_bb))
                  {
-                   short_block = 1;
+                   short_block = true;
                    break;
                  }
                last_insn = return_copy;
              }
            while (nregs);
-           
+
            /* If we didn't see a full return value copy, verify that there
               is a plausible reason for this.  If some, but not all of the
               return register is likely spilled, we can expect that there
@@ -338,10 +452,9 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
            gcc_assert (!nregs
                        || forced_late_switch
                        || short_block
-                       || !(CLASS_LIKELY_SPILLED_P
+                       || !(targetm.class_likely_spilled_p
                             (REGNO_REG_CLASS (ret_start)))
-                       || (nregs
-                           != hard_regno_nregs[ret_start][GET_MODE (ret_reg)])
+                       || nregs != REG_NREGS (ret_reg)
                        /* For multi-hard-register floating point
                           values, sometimes the likely-spilled part
                           is ordinarily copied first, then the other
@@ -350,8 +463,8 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                           failures, so let it pass.  */
                        || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (ret_reg)) != MODE_INT
                            && nregs != 1));
-           
-           if (INSN_P (last_insn))
+
+           if (!NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (last_insn))
              {
                before_return_copy
                  = emit_note_before (NOTE_INSN_DELETED, last_insn);
@@ -359,9 +472,8 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                   require a different mode than MODE_EXIT, so if we might
                   have such instructions, keep them in a separate block
                   from pre_exit.  */
-               if (last_insn != BB_HEAD (src_bb))
-                 src_bb = split_block (src_bb,
-                                       PREV_INSN (before_return_copy))->dest;
+               src_bb = split_block (src_bb,
+                                     PREV_INSN (before_return_copy))->dest;
              }
            else
              before_return_copy = last_insn;
@@ -370,40 +482,38 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
        else
          {
            pre_exit = split_edge (eg);
-           COPY_REG_SET (pre_exit->il.rtl->global_live_at_start, live_at_end);
-           COPY_REG_SET (pre_exit->il.rtl->global_live_at_end, live_at_end);
          }
       }
 
   return pre_exit;
 }
-#endif
 
 /* Find all insns that need a particular mode setting, and insert the
    necessary mode switches.  Return true if we did work.  */
 
-int
-optimize_mode_switching (FILE *file)
+static int
+optimize_mode_switching (void)
 {
-  rtx insn;
   int e;
   basic_block bb;
-  int need_commit = 0;
-  sbitmap *kill;
-  struct edge_list *edge_list;
+  bool need_commit = false;
   static const int num_modes[] = NUM_MODES_FOR_MODE_SWITCHING;
 #define N_ENTITIES ARRAY_SIZE (num_modes)
   int entity_map[N_ENTITIES];
   struct bb_info *bb_info[N_ENTITIES];
   int i, j;
-  int n_entities;
+  int n_entities = 0;
   int max_num_modes = 0;
-  bool emited = false;
-  basic_block post_entry ATTRIBUTE_UNUSED, pre_exit ATTRIBUTE_UNUSED;
+  bool emitted ATTRIBUTE_UNUSED = false;
+  basic_block post_entry = 0;
+  basic_block pre_exit = 0;
+  struct edge_list *edge_list = 0;
 
-  clear_bb_flags ();
+  /* These bitmaps are used for the LCM algorithm.  */
+  sbitmap *kill, *del, *insert, *antic, *transp, *comp;
+  sbitmap *avin, *avout;
 
-  for (e = N_ENTITIES - 1, n_entities = 0; e >= 0; e--)
+  for (e = N_ENTITIES - 1; e >= 0; e--)
     if (OPTIMIZE_MODE_SWITCHING (e))
       {
        int entry_exit_extra = 0;
@@ -411,11 +521,12 @@ optimize_mode_switching (FILE *file)
        /* Create the list of segments within each basic block.
           If NORMAL_MODE is defined, allow for two extra
           blocks split from the entry and exit block.  */
-#if defined (MODE_ENTRY) && defined (MODE_EXIT)
-       entry_exit_extra = 3;
-#endif
+       if (targetm.mode_switching.entry && targetm.mode_switching.exit)
+         entry_exit_extra = 3;
+
        bb_info[n_entities]
-         = xcalloc (last_basic_block + entry_exit_extra, sizeof **bb_info);
+         = XCNEWVEC (struct bb_info,
+                     last_basic_block_for_fn (cfun) + entry_exit_extra);
        entity_map[n_entities++] = e;
        if (num_modes[e] > max_num_modes)
          max_num_modes = num_modes[e];
@@ -424,258 +535,302 @@ optimize_mode_switching (FILE *file)
   if (! n_entities)
     return 0;
 
-#if defined (MODE_ENTRY) && defined (MODE_EXIT)
-  /* Split the edge from the entry block, so that we can note that
-     there NORMAL_MODE is supplied.  */
-  post_entry = split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR));
-  pre_exit = create_pre_exit (n_entities, entity_map, num_modes);
-#endif
+  /* Make sure if MODE_ENTRY is defined MODE_EXIT is defined.  */
+  gcc_assert ((targetm.mode_switching.entry && targetm.mode_switching.exit)
+             || (!targetm.mode_switching.entry
+                 && !targetm.mode_switching.exit));
 
-  /* Create the bitmap vectors.  */
+  if (targetm.mode_switching.entry && targetm.mode_switching.exit)
+    {
+      /* Split the edge from the entry block, so that we can note that
+        there NORMAL_MODE is supplied.  */
+      post_entry = split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)));
+      pre_exit = create_pre_exit (n_entities, entity_map, num_modes);
+    }
 
-  antic = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, n_entities);
-  transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, n_entities);
-  comp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, n_entities);
+  df_analyze ();
 
-  sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
+  /* Create the bitmap vectors.  */
+  antic = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun),
+                               n_entities * max_num_modes);
+  transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun),
+                                n_entities * max_num_modes);
+  comp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun),
+                              n_entities * max_num_modes);
+  avin = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun),
+                              n_entities * max_num_modes);
+  avout = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun),
+                               n_entities * max_num_modes);
+  kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun),
+                              n_entities * max_num_modes);
+
+  bitmap_vector_ones (transp, last_basic_block_for_fn (cfun));
+  bitmap_vector_clear (antic, last_basic_block_for_fn (cfun));
+  bitmap_vector_clear (comp, last_basic_block_for_fn (cfun));
 
   for (j = n_entities - 1; j >= 0; j--)
     {
       int e = entity_map[j];
       int no_mode = num_modes[e];
       struct bb_info *info = bb_info[j];
+      rtx_insn *insn;
 
       /* Determine what the first use (if any) need for a mode of entity E is.
         This will be the mode that is anticipatable for this block.
         Also compute the initial transparency settings.  */
-      FOR_EACH_BB (bb)
+      FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
        {
          struct seginfo *ptr;
          int last_mode = no_mode;
+         bool any_set_required = false;
          HARD_REG_SET live_now;
 
-         REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live_now,
-                                  bb->il.rtl->global_live_at_start);
-         for (insn = BB_HEAD (bb);
-              insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
-              insn = NEXT_INSN (insn))
+         info[bb->index].mode_out = info[bb->index].mode_in = no_mode;
+
+         REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live_now, df_get_live_in (bb));
+
+         /* Pretend the mode is clobbered across abnormal edges.  */
+         {
+           edge_iterator ei;
+           edge eg;
+           FOR_EACH_EDGE (eg, ei, bb->preds)
+             if (eg->flags & EDGE_COMPLEX)
+               break;
+           if (eg)
+             {
+               rtx_insn *ins_pos = BB_HEAD (bb);
+               if (LABEL_P (ins_pos))
+                 ins_pos = NEXT_INSN (ins_pos);
+               gcc_assert (NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (ins_pos));
+               if (ins_pos != BB_END (bb))
+                 ins_pos = NEXT_INSN (ins_pos);
+               ptr = new_seginfo (no_mode, ins_pos, bb->index, live_now);
+               add_seginfo (info + bb->index, ptr);
+               for (i = 0; i < no_mode; i++)
+                 clear_mode_bit (transp[bb->index], j, i);
+             }
+         }
+
+         FOR_BB_INSNS (bb, insn)
            {
              if (INSN_P (insn))
                {
-                 int mode = MODE_NEEDED (e, insn);
+                 int mode = targetm.mode_switching.needed (e, insn);
                  rtx link;
 
                  if (mode != no_mode && mode != last_mode)
                    {
+                     any_set_required = true;
                      last_mode = mode;
                      ptr = new_seginfo (mode, insn, bb->index, live_now);
                      add_seginfo (info + bb->index, ptr);
-                     RESET_BIT (transp[bb->index], j);
+                     for (i = 0; i < no_mode; i++)
+                       clear_mode_bit (transp[bb->index], j, i);
                    }
-#ifdef MODE_AFTER
-                 last_mode = MODE_AFTER (last_mode, insn);
-#endif
+
+                 if (targetm.mode_switching.after)
+                   last_mode = targetm.mode_switching.after (e, last_mode,
+                                                             insn);
+
                  /* Update LIVE_NOW.  */
                  for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
                    if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
-                     reg_dies (XEXP (link, 0), live_now);
+                     reg_dies (XEXP (link, 0), &live_now);
 
-                 note_stores (PATTERN (insn), reg_becomes_live, &live_now);
+                 note_stores (insn, reg_becomes_live, &live_now);
                  for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
                    if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED)
-                     reg_dies (XEXP (link, 0), live_now);
+                     reg_dies (XEXP (link, 0), &live_now);
                }
            }
 
          info[bb->index].computing = last_mode;
-         /* Check for blocks without ANY mode requirements.  */
-         if (last_mode == no_mode)
+         /* Check for blocks without ANY mode requirements.
+            N.B. because of MODE_AFTER, last_mode might still
+            be different from no_mode, in which case we need to
+            mark the block as nontransparent.  */
+         if (!any_set_required)
            {
              ptr = new_seginfo (no_mode, BB_END (bb), bb->index, live_now);
              add_seginfo (info + bb->index, ptr);
+             if (last_mode != no_mode)
+               for (i = 0; i < no_mode; i++)
+                 clear_mode_bit (transp[bb->index], j, i);
            }
        }
-#if defined (MODE_ENTRY) && defined (MODE_EXIT)
-      {
-       int mode = MODE_ENTRY (e);
-
-       if (mode != no_mode)
-         {
-           bb = post_entry;
-
-           /* By always making this nontransparent, we save
-              an extra check in make_preds_opaque.  We also
-              need this to avoid confusing pre_edge_lcm when
-              antic is cleared but transp and comp are set.  */
-           RESET_BIT (transp[bb->index], j);
-
-           /* Insert a fake computing definition of MODE into entry
-              blocks which compute no mode. This represents the mode on
-              entry.  */
-           info[bb->index].computing = mode;
+      if (targetm.mode_switching.entry && targetm.mode_switching.exit)
+       {
+         int mode = targetm.mode_switching.entry (e);
 
-           if (pre_exit)
-             info[pre_exit->index].seginfo->mode = MODE_EXIT (e);
-         }
-      }
-#endif /* NORMAL_MODE */
-    }
+         info[post_entry->index].mode_out =
+           info[post_entry->index].mode_in = no_mode;
+         if (pre_exit)
+           {
+             info[pre_exit->index].mode_out =
+               info[pre_exit->index].mode_in = no_mode;
+           }
 
-  kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, n_entities);
-  for (i = 0; i < max_num_modes; i++)
-    {
-      int current_mode[N_ENTITIES];
-      sbitmap *delete;
-      sbitmap *insert;
+         if (mode != no_mode)
+           {
+             bb = post_entry;
+
+             /* By always making this nontransparent, we save
+                an extra check in make_preds_opaque.  We also
+                need this to avoid confusing pre_edge_lcm when
+                antic is cleared but transp and comp are set.  */
+             for (i = 0; i < no_mode; i++)
+               clear_mode_bit (transp[bb->index], j, i);
+
+             /* Insert a fake computing definition of MODE into entry
+                blocks which compute no mode. This represents the mode on
+                entry.  */
+             info[bb->index].computing = mode;
+
+             if (pre_exit)
+               info[pre_exit->index].seginfo->mode =
+                 targetm.mode_switching.exit (e);
+           }
+       }
 
       /* Set the anticipatable and computing arrays.  */
-      sbitmap_vector_zero (antic, last_basic_block);
-      sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
-      for (j = n_entities - 1; j >= 0; j--)
+      for (i = 0; i < no_mode; i++)
        {
-         int m = current_mode[j] = MODE_PRIORITY_TO_MODE (entity_map[j], i);
-         struct bb_info *info = bb_info[j];
+         int m = targetm.mode_switching.priority (entity_map[j], i);
 
-         FOR_EACH_BB (bb)
+         FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
            {
              if (info[bb->index].seginfo->mode == m)
-               SET_BIT (antic[bb->index], j);
+               set_mode_bit (antic[bb->index], j, m);
 
              if (info[bb->index].computing == m)
-               SET_BIT (comp[bb->index], j);
+               set_mode_bit (comp[bb->index], j, m);
            }
        }
+    }
 
-      /* Calculate the optimal locations for the
-        placement mode switches to modes with priority I.  */
-
-      FOR_EACH_BB (bb)
-       sbitmap_not (kill[bb->index], transp[bb->index]);
-      edge_list = pre_edge_lcm (file, n_entities, transp, comp, antic,
-                               kill, &insert, &delete);
-
-      for (j = n_entities - 1; j >= 0; j--)
-       {
-         /* Insert all mode sets that have been inserted by lcm.  */
-         int no_mode = num_modes[entity_map[j]];
-
-         /* Wherever we have moved a mode setting upwards in the flow graph,
-            the blocks between the new setting site and the now redundant
-            computation ceases to be transparent for any lower-priority
-            mode of the same entity.  First set the aux field of each
-            insertion site edge non-transparent, then propagate the new
-            non-transparency from the redundant computation upwards till
-            we hit an insertion site or an already non-transparent block.  */
-         for (e = NUM_EDGES (edge_list) - 1; e >= 0; e--)
-           {
-             edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
-             int mode;
-             basic_block src_bb;
-             HARD_REG_SET live_at_edge;
-             rtx mode_set;
-
-             eg->aux = 0;
+  /* Calculate the optimal locations for the
+     placement mode switches to modes with priority I.  */
 
-             if (! TEST_BIT (insert[e], j))
-               continue;
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
+    bitmap_not (kill[bb->index], transp[bb->index]);
 
-             eg->aux = (void *)1;
+  edge_list = pre_edge_lcm_avs (n_entities * max_num_modes, transp, comp, antic,
+                               kill, avin, avout, &insert, &del);
 
-             mode = current_mode[j];
-             src_bb = eg->src;
+  for (j = n_entities - 1; j >= 0; j--)
+    {
+      int no_mode = num_modes[entity_map[j]];
 
-             REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live_at_edge,
-                                      src_bb->il.rtl->global_live_at_end);
+      /* Insert all mode sets that have been inserted by lcm.  */
 
-             start_sequence ();
-             EMIT_MODE_SET (entity_map[j], mode, live_at_edge);
-             mode_set = get_insns ();
-             end_sequence ();
+      for (int ed = NUM_EDGES (edge_list) - 1; ed >= 0; ed--)
+       {
+         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, ed);
 
-             /* Do not bother to insert empty sequence.  */
-             if (mode_set == NULL_RTX)
-               continue;
+         eg->aux = (void *)(intptr_t)-1;
 
-             /* If this is an abnormal edge, we'll insert at the end
-                of the previous block.  */
-             if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
-               {
-                 emited = true;
-                 if (JUMP_P (BB_END (src_bb)))
-                   emit_insn_before (mode_set, BB_END (src_bb));
-                 else
-                   {
-                     /* It doesn't make sense to switch to normal
-                        mode after a CALL_INSN.  The cases in which a
-                        CALL_INSN may have an abnormal edge are
-                        sibcalls and EH edges.  In the case of
-                        sibcalls, the dest basic-block is the
-                        EXIT_BLOCK, that runs in normal mode; it is
-                        assumed that a sibcall insn requires normal
-                        mode itself, so no mode switch would be
-                        required after the call (it wouldn't make
-                        sense, anyway).  In the case of EH edges, EH
-                        entry points also start in normal mode, so a
-                        similar reasoning applies.  */
-                     gcc_assert (NONJUMP_INSN_P (BB_END (src_bb)));
-                     emit_insn_after (mode_set, BB_END (src_bb));
-                   }
-                 bb_info[j][src_bb->index].computing = mode;
-                 RESET_BIT (transp[src_bb->index], j);
-               }
-             else
+         for (i = 0; i < no_mode; i++)
+           {
+             int m = targetm.mode_switching.priority (entity_map[j], i);
+             if (mode_bit_p (insert[ed], j, m))
                {
-                 need_commit = 1;
-                 insert_insn_on_edge (mode_set, eg);
+                 eg->aux = (void *)(intptr_t)m;
+                 break;
                }
            }
+       }
+
+      FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
+       {
+         struct bb_info *info = bb_info[j];
+         int last_mode = no_mode;
+
+         /* intialize mode in availability for bb.  */
+         for (i = 0; i < no_mode; i++)
+           if (mode_bit_p (avout[bb->index], j, i))
+             {
+               if (last_mode == no_mode)
+                 last_mode = i;
+               if (last_mode != i)
+                 {
+                   last_mode = no_mode;
+                   break;
+                 }
+             }
+         info[bb->index].mode_out = last_mode;
 
-         FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
-           if (TEST_BIT (delete[bb->index], j))
+         /* intialize mode out availability for bb.  */
+         last_mode = no_mode;
+         for (i = 0; i < no_mode; i++)
+           if (mode_bit_p (avin[bb->index], j, i))
              {
-               make_preds_opaque (bb, j);
-               /* Cancel the 'deleted' mode set.  */
-               bb_info[j][bb->index].seginfo->mode = no_mode;
+               if (last_mode == no_mode)
+                 last_mode = i;
+               if (last_mode != i)
+                 {
+                   last_mode = no_mode;
+                   break;
+                 }
              }
+         info[bb->index].mode_in = last_mode;
+
+         for (i = 0; i < no_mode; i++)
+           if (mode_bit_p (del[bb->index], j, i))
+             info[bb->index].seginfo->mode = no_mode;
        }
 
-      sbitmap_vector_free (delete);
-      sbitmap_vector_free (insert);
-      clear_aux_for_edges ();
-      free_edge_list (edge_list);
-    }
+      /* Now output the remaining mode sets in all the segments.  */
 
-  /* Now output the remaining mode sets in all the segments.  */
-  for (j = n_entities - 1; j >= 0; j--)
-    {
-      int no_mode = num_modes[entity_map[j]];
+      /* In case there was no mode inserted. the mode information on the edge
+        might not be complete.
+        Update mode info on edges and commit pending mode sets.  */
+      need_commit |= commit_mode_sets (edge_list, entity_map[j], bb_info[j]);
+
+      /* Reset modes for next entity.  */
+      clear_aux_for_edges ();
 
-      FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
+      FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
        {
          struct seginfo *ptr, *next;
+         int cur_mode = bb_info[j][bb->index].mode_in;
+
          for (ptr = bb_info[j][bb->index].seginfo; ptr; ptr = next)
            {
              next = ptr->next;
              if (ptr->mode != no_mode)
                {
-                 rtx mode_set;
+                 rtx_insn *mode_set;
 
+                 rtl_profile_for_bb (bb);
                  start_sequence ();
-                 EMIT_MODE_SET (entity_map[j], ptr->mode, ptr->regs_live);
+
+                 targetm.mode_switching.emit (entity_map[j], ptr->mode,
+                                              cur_mode, ptr->regs_live);
                  mode_set = get_insns ();
                  end_sequence ();
 
+                 /* modes kill each other inside a basic block.  */
+                 cur_mode = ptr->mode;
+
                  /* Insert MODE_SET only if it is nonempty.  */
                  if (mode_set != NULL_RTX)
                    {
-                     emited = true;
-                     if (NOTE_P (ptr->insn_ptr)
-                         && (NOTE_LINE_NUMBER (ptr->insn_ptr)
-                             == NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
-                       emit_insn_after (mode_set, ptr->insn_ptr);
+                     emitted = true;
+                     if (NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (ptr->insn_ptr))
+                       /* We need to emit the insns in a FIFO-like manner,
+                          i.e. the first to be emitted at our insertion
+                          point ends up first in the instruction steam.
+                          Because we made sure that NOTE_INSN_BASIC_BLOCK is
+                          only used for initially empty basic blocks, we
+                          can achieve this by appending at the end of
+                          the block.  */
+                       emit_insn_after
+                         (mode_set, BB_END (NOTE_BASIC_BLOCK (ptr->insn_ptr)));
                      else
                        emit_insn_before (mode_set, ptr->insn_ptr);
                    }
+
+                 default_rtl_profile ();
                }
 
              free (ptr);
@@ -685,68 +840,83 @@ optimize_mode_switching (FILE *file)
       free (bb_info[j]);
     }
 
-  /* Finished. Free up all the things we've allocated.  */
+  free_edge_list (edge_list);
 
+  /* Finished. Free up all the things we've allocated.  */
+  sbitmap_vector_free (del);
+  sbitmap_vector_free (insert);
   sbitmap_vector_free (kill);
   sbitmap_vector_free (antic);
   sbitmap_vector_free (transp);
   sbitmap_vector_free (comp);
+  sbitmap_vector_free (avin);
+  sbitmap_vector_free (avout);
 
   if (need_commit)
     commit_edge_insertions ();
 
-#if defined (MODE_ENTRY) && defined (MODE_EXIT)
-  cleanup_cfg (CLEANUP_NO_INSN_DEL);
-#else
-  if (!need_commit && !emited)
+  if (targetm.mode_switching.entry && targetm.mode_switching.exit)
+    {
+      free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
+      cleanup_cfg (CLEANUP_NO_INSN_DEL);
+    }
+  else if (!need_commit && !emitted)
     return 0;
-#endif
-
-  max_regno = max_reg_num ();
-  allocate_reg_info (max_regno, FALSE, FALSE);
-  update_life_info_in_dirty_blocks (UPDATE_LIFE_GLOBAL_RM_NOTES,
-                                   (PROP_DEATH_NOTES | PROP_KILL_DEAD_CODE
-                                    | PROP_SCAN_DEAD_CODE));
 
   return 1;
 }
 
 #endif /* OPTIMIZE_MODE_SWITCHING */
 \f
-static bool
-gate_mode_switching (void)
+namespace {
+
+const pass_data pass_data_mode_switching =
 {
+  RTL_PASS, /* type */
+  "mode_sw", /* name */
+  OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
+  TV_MODE_SWITCH, /* tv_id */
+  0, /* properties_required */
+  0, /* properties_provided */
+  0, /* properties_destroyed */
+  0, /* todo_flags_start */
+  TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
+};
+
+class pass_mode_switching : public rtl_opt_pass
+{
+public:
+  pass_mode_switching (gcc::context *ctxt)
+    : rtl_opt_pass (pass_data_mode_switching, ctxt)
+  {}
+
+  /* opt_pass methods: */
+  /* The epiphany backend creates a second instance of this pass, so we need
+     a clone method.  */
+  opt_pass * clone () { return new pass_mode_switching (m_ctxt); }
+  virtual bool gate (function *)
+    {
 #ifdef OPTIMIZE_MODE_SWITCHING
-  return true;
+      return true;
 #else
-  return false;
+      return false;
 #endif
-}
+    }
 
-static void
-rest_of_handle_mode_switching (void)
-{
+  virtual unsigned int execute (function *)
+    {
 #ifdef OPTIMIZE_MODE_SWITCHING
-  no_new_pseudos = 0;
-  optimize_mode_switching (NULL);
-  no_new_pseudos = 1;
+      optimize_mode_switching ();
 #endif /* OPTIMIZE_MODE_SWITCHING */
-}
+      return 0;
+    }
+
+}; // class pass_mode_switching
 
+} // anon namespace
 
-struct tree_opt_pass pass_mode_switching =
+rtl_opt_pass *
+make_pass_mode_switching (gcc::context *ctxt)
 {
-  NULL,                                 /* name */
-  gate_mode_switching,                  /* gate */
-  rest_of_handle_mode_switching,        /* execute */
-  NULL,                                 /* sub */
-  NULL,                                 /* next */
-  0,                                    /* static_pass_number */
-  TV_MODE_SWITCH,                       /* tv_id */
-  0,                                    /* properties_required */
-  0,                                    /* properties_provided */
-  0,                                    /* properties_destroyed */
-  0,                                    /* todo_flags_start */
-  0,                                    /* todo_flags_finish */
-  0                                     /* letter */
-};
+  return new pass_mode_switching (ctxt);
+}