]> 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 ed45094c3959aa6a463c34d9b4f8a6191424e1b6..1fd73959c61506b3d8c7bfc8e82b81b09a609d60 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* CPU mode switching
-   Copyright (C) 1998-2013 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1998-2020 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -20,20 +20,20 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #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 "insn-config.h"
-#include "recog.h"
-#include "basic-block.h"
-#include "tm_p.h"
-#include "function.h"
-#include "tree-pass.h"
+#include "cfghooks.h"
 #include "df.h"
+#include "memmodel.h"
+#include "tm_p.h"
+#include "regs.h"
 #include "emit-rtl.h"
+#include "cfgrtl.h"
+#include "cfganal.h"
+#include "lcm.h"
+#include "cfgcleanup.h"
+#include "tree-pass.h"
 
 /* We want target macros for the mode switching code to be able to refer
    to instruction attribute values.  */
@@ -45,20 +45,20 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
    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.
@@ -70,7 +70,7 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 struct seginfo
 {
   int mode;
-  rtx insn_ptr;
+  rtx_insn *insn_ptr;
   int bbnum;
   struct seginfo *next;
   HARD_REG_SET regs_live;
@@ -80,34 +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 sbitmap *antic;
-static sbitmap *transp;
-static sbitmap *comp;
-
-static struct seginfo * new_seginfo (int, rtx, int, HARD_REG_SET);
+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 *);
-static void make_preds_opaque (basic_block, int);
-\f
 
-/* This function will allocate a new BBINFO structure, initialized
-   with the MODE, INSN, and basic block BB parameters.  */
+/* 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)
+
+/* 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)
+
+/* 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)
+
+/* 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;
+
+  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;
 }
 
@@ -131,30 +189,6 @@ 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 || ! bitmap_bit_p (transp[pb->index], j))
-       continue;
-
-      bitmap_clear_bit (transp[pb->index], j);
-      make_preds_opaque (pb, j);
-    }
-}
-
 /* Record in LIVE that register REG died.  */
 
 static void
@@ -189,13 +223,6 @@ reg_becomes_live (rtx reg, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *live)
     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.  */
@@ -215,28 +242,43 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
     if (eg->flags & EDGE_FALLTHRU)
       {
        basic_block src_bb = eg->src;
-       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_FOR_FN (cfun)->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;
            bool short_block = false;
            bool multi_reg_return = false;
            bool forced_late_switch = false;
-           rtx before_return_copy;
+           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;
@@ -333,8 +375,8 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                    if (!targetm.calls.function_value_regno_p (copy_start))
                      copy_num = 0;
                    else
-                     copy_num
-                       = hard_regno_nregs[copy_start][GET_MODE (copy_reg)];
+                     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
@@ -343,9 +385,11 @@ 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)
@@ -410,8 +454,7 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
                        || short_block
                        || !(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
@@ -444,7 +487,6 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
 
   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.  */
@@ -452,23 +494,26 @@ create_pre_exit (int n_entities, int *entity_map, const int *num_modes)
 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 emitted ATTRIBUTE_UNUSED = false;
-  basic_block post_entry ATTRIBUTE_UNUSED, pre_exit ATTRIBUTE_UNUSED;
+  basic_block post_entry = 0;
+  basic_block pre_exit = 0;
+  struct edge_list *edge_list = 0;
+
+  /* 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;
@@ -476,11 +521,12 @@ optimize_mode_switching (void)
        /* 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]
-         = XCNEWVEC (struct bb_info, last_basic_block + entry_exit_extra);
+         = 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];
@@ -489,53 +535,79 @@ optimize_mode_switching (void)
   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_FOR_FN (cfun)));
-  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));
+
+  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);
+    }
 
   df_analyze ();
 
   /* Create the bitmap vectors.  */
-
-  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);
-
-  bitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
+  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;
 
+         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 e;
-           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
-             if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
+           edge eg;
+           FOR_EACH_EDGE (eg, ei, bb->preds)
+             if (eg->flags & EDGE_COMPLEX)
                break;
-           if (e)
+           if (eg)
              {
-               ptr = new_seginfo (no_mode, BB_HEAD (bb), bb->index, live_now);
+               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);
-               bitmap_clear_bit (transp[bb->index], j);
+               for (i = 0; i < no_mode; i++)
+                 clear_mode_bit (transp[bb->index], j, i);
              }
          }
 
@@ -543,7 +615,7 @@ optimize_mode_switching (void)
            {
              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)
@@ -552,17 +624,20 @@ optimize_mode_switching (void)
                      last_mode = mode;
                      ptr = new_seginfo (mode, insn, bb->index, live_now);
                      add_seginfo (info + bb->index, ptr);
-                     bitmap_clear_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 (e, 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);
 
-                 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);
@@ -579,160 +654,178 @@ optimize_mode_switching (void)
              ptr = new_seginfo (no_mode, BB_END (bb), bb->index, live_now);
              add_seginfo (info + bb->index, ptr);
              if (last_mode != no_mode)
-               bitmap_clear_bit (transp[bb->index], j);
+               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.  */
-           bitmap_clear_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 *del;
-      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.  */
-      bitmap_vector_clear (antic, last_basic_block);
-      bitmap_vector_clear (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)
-               bitmap_set_bit (antic[bb->index], j);
+               set_mode_bit (antic[bb->index], j, m);
 
              if (info[bb->index].computing == m)
-               bitmap_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)
-       bitmap_not (kill[bb->index], transp[bb->index]);
-      edge_list = pre_edge_lcm (n_entities, transp, comp, antic,
-                               kill, &insert, &del);
-
-      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;
+  /* Calculate the optimal locations for the
+     placement mode switches to modes with priority I.  */
 
-             eg->aux = 0;
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
+    bitmap_not (kill[bb->index], transp[bb->index]);
 
-             if (! bitmap_bit_p (insert[e], j))
-               continue;
+  edge_list = pre_edge_lcm_avs (n_entities * max_num_modes, transp, comp, antic,
+                               kill, avin, avout, &insert, &del);
 
-             eg->aux = (void *)1;
+  for (j = n_entities - 1; j >= 0; j--)
+    {
+      int no_mode = num_modes[entity_map[j]];
 
-             mode = current_mode[j];
-             src_bb = eg->src;
+      /* Insert all mode sets that have been inserted by lcm.  */
 
-             REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live_at_edge, df_get_live_out (src_bb));
+      for (int ed = NUM_EDGES (edge_list) - 1; ed >= 0; ed--)
+       {
+         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, ed);
 
-             rtl_profile_for_edge (eg);
-             start_sequence ();
-             EMIT_MODE_SET (entity_map[j], mode, live_at_edge);
-             mode_set = get_insns ();
-             end_sequence ();
-             default_rtl_profile ();
+         eg->aux = (void *)(intptr_t)-1;
 
-             /* Do not bother to insert empty sequence.  */
-             if (mode_set == NULL_RTX)
-               continue;
+         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))
+               {
+                 eg->aux = (void *)(intptr_t)m;
+                 break;
+               }
+           }
+       }
 
-             /* We should not get an abnormal edge here.  */
-             gcc_assert (! (eg->flags & EDGE_ABNORMAL));
+      FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
+       {
+         struct bb_info *info = bb_info[j];
+         int last_mode = no_mode;
 
-             need_commit = 1;
-             insert_insn_on_edge (mode_set, eg);
-           }
+         /* 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 (bitmap_bit_p (del[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 (del);
-      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]);
 
-      FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
+      /* Reset modes for next entity.  */
+      clear_aux_for_edges ();
+
+      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)
                    {
                      emitted = true;
                      if (NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (ptr->insn_ptr))
-                       emit_insn_after (mode_set, 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);
                    }
@@ -747,47 +840,34 @@ optimize_mode_switching (void)
       free (bb_info[j]);
     }
 
+  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 && !emitted)
+  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
 
   return 1;
 }
 
 #endif /* OPTIMIZE_MODE_SWITCHING */
 \f
-static bool
-gate_mode_switching (void)
-{
-#ifdef OPTIMIZE_MODE_SWITCHING
-  return true;
-#else
-  return false;
-#endif
-}
-
-static unsigned int
-rest_of_handle_mode_switching (void)
-{
-#ifdef OPTIMIZE_MODE_SWITCHING
-  optimize_mode_switching ();
-#endif /* OPTIMIZE_MODE_SWITCHING */
-  return 0;
-}
-
-
 namespace {
 
 const pass_data pass_data_mode_switching =
@@ -795,14 +875,12 @@ const pass_data pass_data_mode_switching =
   RTL_PASS, /* type */
   "mode_sw", /* name */
   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
-  true, /* has_gate */
-  true, /* has_execute */
   TV_MODE_SWITCH, /* tv_id */
   0, /* properties_required */
   0, /* properties_provided */
   0, /* properties_destroyed */
   0, /* todo_flags_start */
-  ( TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing | 0 ), /* todo_flags_finish */
+  TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
 };
 
 class pass_mode_switching : public rtl_opt_pass
@@ -816,8 +894,22 @@ public:
   /* 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); }
-  bool gate () { return gate_mode_switching (); }
-  unsigned int execute () { return rest_of_handle_mode_switching (); }
+  virtual bool gate (function *)
+    {
+#ifdef OPTIMIZE_MODE_SWITCHING
+      return true;
+#else
+      return false;
+#endif
+    }
+
+  virtual unsigned int execute (function *)
+    {
+#ifdef OPTIMIZE_MODE_SWITCHING
+      optimize_mode_switching ();
+#endif /* OPTIMIZE_MODE_SWITCHING */
+      return 0;
+    }
 
 }; // class pass_mode_switching