OSDN Git Service

2009-10-20 Sebastian Pop <sebastian.pop@amd.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / graphite-sese-to-poly.c
1 /* Conversion of SESE regions to Polyhedra.
2    Copyright (C) 2009 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Sebastian Pop <sebastian.pop@amd.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "basic-block.h"
29 #include "diagnostic.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "toplev.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "cfgloop.h"
35 #include "tree-chrec.h"
36 #include "tree-data-ref.h"
37 #include "tree-scalar-evolution.h"
38 #include "tree-pass.h"
39 #include "domwalk.h"
40 #include "value-prof.h"
41 #include "pointer-set.h"
42 #include "gimple.h"
43 #include "sese.h"
44
45 #ifdef HAVE_cloog
46 #include "cloog/cloog.h"
47 #include "ppl_c.h"
48 #include "graphite-ppl.h"
49 #include "graphite.h"
50 #include "graphite-poly.h"
51 #include "graphite-scop-detection.h"
52 #include "graphite-clast-to-gimple.h"
53 #include "graphite-sese-to-poly.h"
54
55 /* Check if VAR is used in a phi node, that is no loop header.  */
56
57 static bool
58 var_used_in_not_loop_header_phi_node (tree var)
59 {
60   imm_use_iterator imm_iter;
61   gimple stmt;
62   bool result = false;
63
64   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, imm_iter, var)
65     {
66       basic_block bb = gimple_bb (stmt);
67
68       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
69           && bb->loop_father->header != bb)
70         result = true;
71     }
72
73   return result;
74 }
75
76 /* Returns the index of the phi argument corresponding to the initial
77    value in the loop.  */
78
79 static size_t
80 loop_entry_phi_arg (gimple phi)
81 {
82   loop_p loop = gimple_bb (phi)->loop_father;
83   size_t i;
84
85   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
86     if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_phi_arg_edge (phi, i)->src))
87       return i;
88
89   gcc_unreachable ();
90   return 0;
91 }
92
93 /* Removes a simple copy phi node "RES = phi (INIT, RES)" at position
94    PSI by inserting on the loop ENTRY edge assignment "RES = INIT".  */
95
96 static void
97 remove_simple_copy_phi (gimple_stmt_iterator *psi)
98 {
99   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
100   tree res = gimple_phi_result (phi);
101   size_t entry = loop_entry_phi_arg (phi);
102   tree init = gimple_phi_arg_def (phi, entry);
103   gimple stmt = gimple_build_assign (res, init);
104   edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, entry);
105
106   remove_phi_node (psi, false);
107   gsi_insert_on_edge_immediate (e, stmt);
108   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
109 }
110
111 /* Removes an invariant phi node at position PSI by inserting on the
112    loop ENTRY edge the assignment RES = INIT.  */
113
114 static void
115 remove_invariant_phi (sese region, gimple_stmt_iterator *psi)
116 {
117   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
118   loop_p loop = loop_containing_stmt (phi);
119   tree res = gimple_phi_result (phi);
120   tree scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, res);
121   size_t entry = loop_entry_phi_arg (phi);
122   edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, entry);
123   tree var;
124   gimple stmt;
125   gimple_seq stmts;
126   gimple_stmt_iterator gsi;
127
128   if (tree_contains_chrecs (scev, NULL))
129     scev = gimple_phi_arg_def (phi, entry);
130
131   var = force_gimple_operand (scev, &stmts, true, NULL_TREE);
132   stmt = gimple_build_assign (res, var);
133   remove_phi_node (psi, false);
134
135   if (!stmts)
136     stmts = gimple_seq_alloc ();
137
138   gsi = gsi_last (stmts);
139   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
140   gsi_insert_seq_on_edge (e, stmts);
141   gsi_commit_edge_inserts ();
142   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
143 }
144
145 /* Returns true when the phi node at PSI is of the form "a = phi (a, x)".  */
146
147 static inline bool
148 simple_copy_phi_p (gimple phi)
149 {
150   tree res;
151
152   if (gimple_phi_num_args (phi) != 2)
153     return false;
154
155   res = gimple_phi_result (phi);
156   return (res == gimple_phi_arg_def (phi, 0)
157           || res == gimple_phi_arg_def (phi, 1));
158 }
159
160 /* Returns true when the phi node at position PSI is a reduction phi
161    node in REGION.  Otherwise moves the pointer PSI to the next phi to
162    be considered.  */
163
164 static bool
165 reduction_phi_p (sese region, gimple_stmt_iterator *psi)
166 {
167   loop_p loop;
168   tree scev;
169   affine_iv iv;
170   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
171   tree res = gimple_phi_result (phi);
172
173   if (!is_gimple_reg (res))
174     {
175       gsi_next (psi);
176       return false;
177     }
178
179   loop = loop_containing_stmt (phi);
180
181   if (simple_copy_phi_p (phi))
182     {
183       /* FIXME: PRE introduces phi nodes like these, for an example,
184          see id-5.f in the fortran graphite testsuite:
185
186          # prephitmp.85_265 = PHI <prephitmp.85_258(33), prephitmp.85_265(18)>
187       */
188       remove_simple_copy_phi (psi);
189       return false;
190     }
191
192   /* Main induction variables with constant strides in LOOP are not
193      reductions.  */
194   if (simple_iv (loop, loop, res, &iv, true))
195     {
196       if (integer_zerop (iv.step))
197         remove_invariant_phi (region, psi);
198       else
199         gsi_next (psi);
200
201       return false;
202     }
203
204   scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, res);
205   if (chrec_contains_undetermined (scev))
206     return true;
207
208   if (evolution_function_is_invariant_p (scev, loop->num))
209     {
210       remove_invariant_phi (region, psi);
211       return false;
212     }
213
214   /* All the other cases are considered reductions.  */
215   return true;
216 }
217
218 /* Returns true when BB will be represented in graphite.  Return false
219    for the basic blocks that contain code eliminated in the code
220    generation pass: i.e. induction variables and exit conditions.  */
221
222 static bool
223 graphite_stmt_p (sese region, basic_block bb,
224                  VEC (data_reference_p, heap) *drs)
225 {
226   gimple_stmt_iterator gsi;
227   loop_p loop = bb->loop_father;
228
229   if (VEC_length (data_reference_p, drs) > 0)
230     return true;
231
232   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
233     {
234       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
235
236       switch (gimple_code (stmt))
237         {
238         case GIMPLE_DEBUG:
239           /* Control flow expressions can be ignored, as they are
240              represented in the iteration domains and will be
241              regenerated by graphite.  */
242         case GIMPLE_COND:
243         case GIMPLE_GOTO:
244         case GIMPLE_SWITCH:
245           break;
246
247         case GIMPLE_ASSIGN:
248           {
249             tree var = gimple_assign_lhs (stmt);
250
251             /* We need these bbs to be able to construct the phi nodes.  */
252             if (var_used_in_not_loop_header_phi_node (var))
253               return true;
254
255             var = scalar_evolution_in_region (region, loop, var);
256             if (chrec_contains_undetermined (var))
257               return true;
258
259             break;
260           }
261
262         default:
263           return true;
264         }
265     }
266
267   return false;
268 }
269
270 /* Store the GRAPHITE representation of BB.  */
271
272 static gimple_bb_p
273 new_gimple_bb (basic_block bb, VEC (data_reference_p, heap) *drs)
274 {
275   struct gimple_bb *gbb;
276
277   gbb = XNEW (struct gimple_bb);
278   bb->aux = gbb;
279   GBB_BB (gbb) = bb;
280   GBB_DATA_REFS (gbb) = drs;
281   GBB_CONDITIONS (gbb) = NULL;
282   GBB_CONDITION_CASES (gbb) = NULL;
283   GBB_CLOOG_IV_TYPES (gbb) = NULL;
284
285   return gbb;
286 }
287
288 static void
289 free_data_refs_aux (VEC (data_reference_p, heap) *datarefs)
290 {
291   unsigned int i;
292   struct data_reference *dr;
293
294   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, datarefs, i, dr); i++)
295     if (dr->aux)
296       {
297         base_alias_pair *bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
298
299         if (bap->alias_set)
300           free (bap->alias_set);
301
302         free (bap);
303         dr->aux = NULL;
304       }
305 }
306 /* Frees GBB.  */
307
308 static void
309 free_gimple_bb (struct gimple_bb *gbb)
310 {
311   if (GBB_CLOOG_IV_TYPES (gbb))
312     htab_delete (GBB_CLOOG_IV_TYPES (gbb));
313
314   free_data_refs_aux (GBB_DATA_REFS (gbb));
315   free_data_refs (GBB_DATA_REFS (gbb));
316
317   VEC_free (gimple, heap, GBB_CONDITIONS (gbb));
318   VEC_free (gimple, heap, GBB_CONDITION_CASES (gbb));
319   GBB_BB (gbb)->aux = 0;
320   XDELETE (gbb);
321 }
322
323 /* Deletes all gimple bbs in SCOP.  */
324
325 static void
326 remove_gbbs_in_scop (scop_p scop)
327 {
328   int i;
329   poly_bb_p pbb;
330
331   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
332     free_gimple_bb (PBB_BLACK_BOX (pbb));
333 }
334
335 /* Deletes all scops in SCOPS.  */
336
337 void
338 free_scops (VEC (scop_p, heap) *scops)
339 {
340   int i;
341   scop_p scop;
342
343   for (i = 0; VEC_iterate (scop_p, scops, i, scop); i++)
344     {
345       remove_gbbs_in_scop (scop);
346       free_sese (SCOP_REGION (scop));
347       free_scop (scop);
348     }
349
350   VEC_free (scop_p, heap, scops);
351 }
352
353 /* Generates a polyhedral black box only if the bb contains interesting
354    information.  */
355
356 static void
357 try_generate_gimple_bb (scop_p scop, basic_block bb, sbitmap reductions)
358 {
359   VEC (data_reference_p, heap) *drs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 5);
360   loop_p nest = outermost_loop_in_sese (SCOP_REGION (scop), bb);
361   gimple_stmt_iterator gsi;
362
363   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
364     {
365       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
366       if (!is_gimple_debug (stmt))
367         graphite_find_data_references_in_stmt (nest, stmt, &drs);
368     }
369
370   if (!graphite_stmt_p (SCOP_REGION (scop), bb, drs))
371     free_data_refs (drs);
372   else
373     new_poly_bb (scop, new_gimple_bb (bb, drs), TEST_BIT (reductions,
374                                                           bb->index));
375 }
376
377 /* Returns true if all predecessors of BB, that are not dominated by BB, are
378    marked in MAP.  The predecessors dominated by BB are loop latches and will
379    be handled after BB.  */
380
381 static bool
382 all_non_dominated_preds_marked_p (basic_block bb, sbitmap map)
383 {
384   edge e;
385   edge_iterator ei;
386
387   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
388     if (!TEST_BIT (map, e->src->index)
389         && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, bb))
390         return false;
391
392   return true;
393 }
394
395 /* Compare the depth of two basic_block's P1 and P2.  */
396
397 static int
398 compare_bb_depths (const void *p1, const void *p2)
399 {
400   const_basic_block const bb1 = *(const_basic_block const*)p1;
401   const_basic_block const bb2 = *(const_basic_block const*)p2;
402   int d1 = loop_depth (bb1->loop_father);
403   int d2 = loop_depth (bb2->loop_father);
404
405   if (d1 < d2)
406     return 1;
407
408   if (d1 > d2)
409     return -1;
410
411   return 0;
412 }
413
414 /* Sort the basic blocks from DOM such that the first are the ones at
415    a deepest loop level.  */
416
417 static void
418 graphite_sort_dominated_info (VEC (basic_block, heap) *dom)
419 {
420   size_t len = VEC_length (basic_block, dom);
421
422   qsort (VEC_address (basic_block, dom), len, sizeof (basic_block),
423          compare_bb_depths);
424 }
425
426 /* Recursive helper function for build_scops_bbs.  */
427
428 static void
429 build_scop_bbs_1 (scop_p scop, sbitmap visited, basic_block bb, sbitmap reductions)
430 {
431   sese region = SCOP_REGION (scop);
432   VEC (basic_block, heap) *dom;
433
434   if (TEST_BIT (visited, bb->index)
435       || !bb_in_sese_p (bb, region))
436     return;
437
438   try_generate_gimple_bb (scop, bb, reductions);
439   SET_BIT (visited, bb->index);
440
441   dom = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
442
443   if (dom == NULL)
444     return;
445
446   graphite_sort_dominated_info (dom);
447
448   while (!VEC_empty (basic_block, dom))
449     {
450       int i;
451       basic_block dom_bb;
452
453       for (i = 0; VEC_iterate (basic_block, dom, i, dom_bb); i++)
454         if (all_non_dominated_preds_marked_p (dom_bb, visited))
455           {
456             build_scop_bbs_1 (scop, visited, dom_bb, reductions);
457             VEC_unordered_remove (basic_block, dom, i);
458             break;
459           }
460     }
461
462   VEC_free (basic_block, heap, dom);
463 }
464
465 /* Gather the basic blocks belonging to the SCOP.  */
466
467 static void
468 build_scop_bbs (scop_p scop, sbitmap reductions)
469 {
470   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
471   sese region = SCOP_REGION (scop);
472
473   sbitmap_zero (visited);
474   build_scop_bbs_1 (scop, visited, SESE_ENTRY_BB (region), reductions);
475   sbitmap_free (visited);
476 }
477
478 /* Converts the STATIC_SCHEDULE of PBB into a scattering polyhedron.
479    We generate SCATTERING_DIMENSIONS scattering dimensions.
480
481    CLooG 0.15.0 and previous versions require, that all
482    scattering functions of one CloogProgram have the same number of
483    scattering dimensions, therefore we allow to specify it.  This
484    should be removed in future versions of CLooG.
485
486    The scattering polyhedron consists of these dimensions: scattering,
487    loop_iterators, parameters.
488
489    Example:
490
491    | scattering_dimensions = 5
492    | used_scattering_dimensions = 3
493    | nb_iterators = 1
494    | scop_nb_params = 2
495    |
496    | Schedule:
497    |   i
498    | 4 5
499    |
500    | Scattering polyhedron:
501    |
502    | scattering: {s1, s2, s3, s4, s5}
503    | loop_iterators: {i}
504    | parameters: {p1, p2}
505    |
506    | s1  s2  s3  s4  s5  i   p1  p2  1
507    | 1   0   0   0   0   0   0   0  -4  = 0
508    | 0   1   0   0   0  -1   0   0   0  = 0
509    | 0   0   1   0   0   0   0   0  -5  = 0  */
510
511 static void
512 build_pbb_scattering_polyhedrons (ppl_Linear_Expression_t static_schedule,
513                                   poly_bb_p pbb, int scattering_dimensions)
514 {
515   int i;
516   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb);
517   int nb_iterators = pbb_dim_iter_domain (pbb);
518   int used_scattering_dimensions = nb_iterators * 2 + 1;
519   int nb_params = scop_nb_params (scop);
520   ppl_Coefficient_t c;
521   ppl_dimension_type dim = scattering_dimensions + nb_iterators + nb_params;
522   Value v;
523
524   gcc_assert (scattering_dimensions >= used_scattering_dimensions);
525
526   value_init (v);
527   ppl_new_Coefficient (&c);
528   PBB_TRANSFORMED (pbb) = poly_scattering_new ();
529   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension
530     (&PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb), dim, 0);
531
532   PBB_NB_SCATTERING_TRANSFORM (pbb) = scattering_dimensions;
533
534   for (i = 0; i < scattering_dimensions; i++)
535     {
536       ppl_Constraint_t cstr;
537       ppl_Linear_Expression_t expr;
538
539       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, dim);
540       value_set_si (v, 1);
541       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
542       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, i, c);
543
544       /* Textual order inside this loop.  */
545       if ((i % 2) == 0)
546         {
547           ppl_Linear_Expression_coefficient (static_schedule, i / 2, c);
548           ppl_Coefficient_to_mpz_t (c, v);
549           value_oppose (v, v);
550           ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
551           ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, c);
552         }
553
554       /* Iterations of this loop.  */
555       else /* if ((i % 2) == 1) */
556         {
557           int loop = (i - 1) / 2;
558
559           value_set_si (v, -1);
560           ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
561           ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient
562             (expr, scattering_dimensions + loop, c);
563         }
564
565       ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
566       ppl_Polyhedron_add_constraint (PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb), cstr);
567       ppl_delete_Linear_Expression (expr);
568       ppl_delete_Constraint (cstr);
569     }
570
571   value_clear (v);
572   ppl_delete_Coefficient (c);
573
574   PBB_ORIGINAL (pbb) = poly_scattering_copy (PBB_TRANSFORMED (pbb));
575 }
576
577 /* Build for BB the static schedule.
578
579    The static schedule is a Dewey numbering of the abstract syntax
580    tree: http://en.wikipedia.org/wiki/Dewey_Decimal_Classification
581
582    The following example informally defines the static schedule:
583
584    A
585    for (i: ...)
586      {
587        for (j: ...)
588          {
589            B
590            C
591          }
592
593        for (k: ...)
594          {
595            D
596            E
597          }
598      }
599    F
600
601    Static schedules for A to F:
602
603      DEPTH
604      0 1 2
605    A 0
606    B 1 0 0
607    C 1 0 1
608    D 1 1 0
609    E 1 1 1
610    F 2
611 */
612
613 static void
614 build_scop_scattering (scop_p scop)
615 {
616   int i;
617   poly_bb_p pbb;
618   gimple_bb_p previous_gbb = NULL;
619   ppl_Linear_Expression_t static_schedule;
620   ppl_Coefficient_t c;
621   Value v;
622
623   value_init (v);
624   ppl_new_Coefficient (&c);
625   ppl_new_Linear_Expression (&static_schedule);
626
627   /* We have to start schedules at 0 on the first component and
628      because we cannot compare_prefix_loops against a previous loop,
629      prefix will be equal to zero, and that index will be
630      incremented before copying.  */
631   value_set_si (v, -1);
632   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
633   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (static_schedule, 0, c);
634
635   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
636     {
637       gimple_bb_p gbb = PBB_BLACK_BOX (pbb);
638       ppl_Linear_Expression_t common;
639       int prefix;
640       int nb_scat_dims = pbb_dim_iter_domain (pbb) * 2 + 1;
641
642       if (previous_gbb)
643         prefix = nb_common_loops (SCOP_REGION (scop), previous_gbb, gbb);
644       else
645         prefix = 0;
646
647       previous_gbb = gbb;
648       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&common, prefix + 1);
649       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (common,
650                                                            static_schedule);
651
652       value_set_si (v, 1);
653       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
654       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (common, prefix, c);
655       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (static_schedule,
656                                                            common);
657
658       build_pbb_scattering_polyhedrons (common, pbb, nb_scat_dims);
659
660       ppl_delete_Linear_Expression (common);
661     }
662
663   value_clear (v);
664   ppl_delete_Coefficient (c);
665   ppl_delete_Linear_Expression (static_schedule);
666 }
667
668 /* Add the value K to the dimension D of the linear expression EXPR.  */
669
670 static void
671 add_value_to_dim (ppl_dimension_type d, ppl_Linear_Expression_t expr,
672                   Value k)
673 {
674   Value val;
675   ppl_Coefficient_t coef;
676
677   ppl_new_Coefficient (&coef);
678   ppl_Linear_Expression_coefficient (expr, d, coef);
679   value_init (val);
680   ppl_Coefficient_to_mpz_t (coef, val);
681
682   value_addto (val, val, k);
683
684   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, val);
685   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, d, coef);
686   value_clear (val);
687   ppl_delete_Coefficient (coef);
688 }
689
690 /* In the context of scop S, scan E, the right hand side of a scalar
691    evolution function in loop VAR, and translate it to a linear
692    expression EXPR.  */
693
694 static void
695 scan_tree_for_params_right_scev (sese s, tree e, int var,
696                                  ppl_Linear_Expression_t expr)
697 {
698   if (expr)
699     {
700       loop_p loop = get_loop (var);
701       ppl_dimension_type l = sese_loop_depth (s, loop) - 1;
702       Value val;
703
704       /* Scalar evolutions should happen in the sese region.  */
705       gcc_assert (sese_loop_depth (s, loop) > 0);
706
707       /* We can not deal with parametric strides like:
708
709       | p = parameter;
710       |
711       | for i:
712       |   a [i * p] = ...   */
713       gcc_assert (TREE_CODE (e) == INTEGER_CST);
714
715       value_init (val);
716       value_set_si (val, int_cst_value (e));
717       add_value_to_dim (l, expr, val);
718       value_clear (val);
719     }
720 }
721
722 /* Scan the integer constant CST, and add it to the inhomogeneous part of the
723    linear expression EXPR.  K is the multiplier of the constant.  */
724
725 static void
726 scan_tree_for_params_int (tree cst, ppl_Linear_Expression_t expr, Value k)
727 {
728   Value val;
729   ppl_Coefficient_t coef;
730   int v = int_cst_value (cst);
731
732   value_init (val);
733   value_set_si (val, 0);
734
735   /* Necessary to not get "-1 = 2^n - 1". */
736   if (v < 0)
737     value_sub_int (val, val, -v);
738   else
739     value_add_int (val, val, v);
740
741   value_multiply (val, val, k);
742   ppl_new_Coefficient (&coef);
743   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, val);
744   ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, coef);
745   value_clear (val);
746   ppl_delete_Coefficient (coef);
747 }
748
749 /* Saves in NV at index I a new name for variable P.  */
750
751 static void
752 save_var_name (char **nv, int i, tree p)
753 {
754   const char *name = get_name (SSA_NAME_VAR (p));
755
756   if (name)
757     {
758       int len = strlen (name) + 16;
759       nv[i] = XNEWVEC (char, len);
760       snprintf (nv[i], len, "%s_%d", name, SSA_NAME_VERSION (p));
761     }
762   else
763     {
764       nv[i] = XNEWVEC (char, 16);
765       snprintf (nv[i], 2 + 16, "T_%d", SSA_NAME_VERSION (p));
766     }
767 }
768
769 /* When parameter NAME is in REGION, returns its index in SESE_PARAMS.
770    Otherwise returns -1.  */
771
772 static inline int
773 parameter_index_in_region_1 (tree name, sese region)
774 {
775   int i;
776   tree p;
777
778   gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
779
780   for (i = 0; VEC_iterate (tree, SESE_PARAMS (region), i, p); i++)
781     if (p == name)
782       return i;
783
784   return -1;
785 }
786
787 /* When the parameter NAME is in REGION, returns its index in
788    SESE_PARAMS.  Otherwise this function inserts NAME in SESE_PARAMS
789    and returns the index of NAME.  */
790
791 static int
792 parameter_index_in_region (tree name, sese region)
793 {
794   int i;
795
796   gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
797
798   i = parameter_index_in_region_1 (name, region);
799   if (i != -1)
800     return i;
801
802   gcc_assert (SESE_ADD_PARAMS (region));
803
804   i = VEC_length (tree, SESE_PARAMS (region));
805   save_var_name (SESE_PARAMS_NAMES (region), i, name);
806   save_clast_name_index (SESE_PARAMS_INDEX (region),
807                          SESE_PARAMS_NAMES (region)[i], i);
808   VEC_safe_push (tree, heap, SESE_PARAMS (region), name);
809   return i;
810 }
811
812 /* In the context of sese S, scan the expression E and translate it to
813    a linear expression C.  When parsing a symbolic multiplication, K
814    represents the constant multiplier of an expression containing
815    parameters.  */
816
817 static void
818 scan_tree_for_params (sese s, tree e, ppl_Linear_Expression_t c,
819                       Value k)
820 {
821   if (e == chrec_dont_know)
822     return;
823
824   switch (TREE_CODE (e))
825     {
826     case POLYNOMIAL_CHREC:
827       scan_tree_for_params_right_scev (s, CHREC_RIGHT (e),
828                                        CHREC_VARIABLE (e), c);
829       scan_tree_for_params (s, CHREC_LEFT (e), c, k);
830       break;
831
832     case MULT_EXPR:
833       if (chrec_contains_symbols (TREE_OPERAND (e, 0)))
834         {
835           if (c)
836             {
837               Value val;
838               gcc_assert (host_integerp (TREE_OPERAND (e, 1), 0));
839               value_init (val);
840               value_set_si (val, int_cst_value (TREE_OPERAND (e, 1)));
841               value_multiply (val, val, k);
842               scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, val);
843               value_clear (val);
844             }
845           else
846             scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
847         }
848       else
849         {
850           if (c)
851             {
852               Value val;
853               gcc_assert (host_integerp (TREE_OPERAND (e, 0), 0));
854               value_init (val);
855               value_set_si (val, int_cst_value (TREE_OPERAND (e, 0)));
856               value_multiply (val, val, k);
857               scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, val);
858               value_clear (val);
859             }
860           else
861             scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, k);
862         }
863       break;
864
865     case PLUS_EXPR:
866     case POINTER_PLUS_EXPR:
867       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
868       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, k);
869       break;
870
871     case MINUS_EXPR:
872       {
873         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
874
875         if (c)
876           {
877             ppl_dimension_type dim;
878             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
879             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
880           }
881
882         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
883         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), tmp_expr, k);
884
885         if (c)
886           {
887             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
888                                                                    tmp_expr);
889             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
890           }
891
892         break;
893       }
894
895     case NEGATE_EXPR:
896       {
897         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
898
899         if (c)
900           {
901             ppl_dimension_type dim;
902             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
903             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
904           }
905
906         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), tmp_expr, k);
907
908         if (c)
909           {
910             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
911                                                                    tmp_expr);
912             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
913           }
914
915         break;
916       }
917
918     case BIT_NOT_EXPR:
919       {
920         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
921
922         if (c)
923           {
924             ppl_dimension_type dim;
925             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
926             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
927           }
928
929         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), tmp_expr, k);
930
931         if (c)
932           {
933             ppl_Coefficient_t coef;
934             Value minus_one;
935
936             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
937                                                                    tmp_expr);
938             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
939             value_init (minus_one);
940             value_set_si (minus_one, -1);
941             ppl_new_Coefficient_from_mpz_t (&coef, minus_one);
942             ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (c, coef);
943             value_clear (minus_one);
944             ppl_delete_Coefficient (coef);
945           }
946
947         break;
948       }
949
950     case SSA_NAME:
951       {
952         ppl_dimension_type p = parameter_index_in_region (e, s);
953
954         if (c)
955           {
956             ppl_dimension_type dim;
957             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
958             p += dim - sese_nb_params (s);
959             add_value_to_dim (p, c, k);
960           }
961         break;
962       }
963
964     case INTEGER_CST:
965       if (c)
966         scan_tree_for_params_int (e, c, k);
967       break;
968
969     CASE_CONVERT:
970     case NON_LVALUE_EXPR:
971       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
972       break;
973
974    default:
975       gcc_unreachable ();
976       break;
977     }
978 }
979
980 /* Find parameters with respect to REGION in BB. We are looking in memory
981    access functions, conditions and loop bounds.  */
982
983 static void
984 find_params_in_bb (sese region, gimple_bb_p gbb)
985 {
986   int i;
987   unsigned j;
988   data_reference_p dr;
989   gimple stmt;
990   loop_p loop = GBB_BB (gbb)->loop_father;
991   Value one;
992
993   value_init (one);
994   value_set_si (one, 1);
995
996   /* Find parameters in the access functions of data references.  */
997   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, GBB_DATA_REFS (gbb), i, dr); i++)
998     for (j = 0; j < DR_NUM_DIMENSIONS (dr); j++)
999       scan_tree_for_params (region, DR_ACCESS_FN (dr, j), NULL, one);
1000
1001   /* Find parameters in conditional statements.  */
1002   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, GBB_CONDITIONS (gbb), i, stmt); i++)
1003     {
1004       tree lhs = scalar_evolution_in_region (region, loop,
1005                                              gimple_cond_lhs (stmt));
1006       tree rhs = scalar_evolution_in_region (region, loop,
1007                                              gimple_cond_rhs (stmt));
1008
1009       scan_tree_for_params (region, lhs, NULL, one);
1010       scan_tree_for_params (region, rhs, NULL, one);
1011     }
1012
1013   value_clear (one);
1014 }
1015
1016 /* Record the parameters used in the SCOP.  A variable is a parameter
1017    in a scop if it does not vary during the execution of that scop.  */
1018
1019 static void
1020 find_scop_parameters (scop_p scop)
1021 {
1022   poly_bb_p pbb;
1023   unsigned i;
1024   sese region = SCOP_REGION (scop);
1025   struct loop *loop;
1026   Value one;
1027
1028   value_init (one);
1029   value_set_si (one, 1);
1030
1031   /* Find the parameters used in the loop bounds.  */
1032   for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop); i++)
1033     {
1034       tree nb_iters = number_of_latch_executions (loop);
1035
1036       if (!chrec_contains_symbols (nb_iters))
1037         continue;
1038
1039       nb_iters = scalar_evolution_in_region (region, loop, nb_iters);
1040       scan_tree_for_params (region, nb_iters, NULL, one);
1041     }
1042
1043   value_clear (one);
1044
1045   /* Find the parameters used in data accesses.  */
1046   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1047     find_params_in_bb (region, PBB_BLACK_BOX (pbb));
1048
1049   scop_set_nb_params (scop, sese_nb_params (region));
1050   SESE_ADD_PARAMS (region) = false;
1051
1052   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension
1053     (&SCOP_CONTEXT (scop), scop_nb_params (scop), 0);
1054 }
1055
1056 /* Returns a gimple_bb from BB.  */
1057
1058 static inline gimple_bb_p
1059 gbb_from_bb (basic_block bb)
1060 {
1061   return (gimple_bb_p) bb->aux;
1062 }
1063
1064 /* Builds the constraint polyhedra for LOOP in SCOP.  OUTER_PH gives
1065    the constraints for the surrounding loops.  */
1066
1067 static void
1068 build_loop_iteration_domains (scop_p scop, struct loop *loop,
1069                               ppl_Polyhedron_t outer_ph, int nb)
1070 {
1071   int i;
1072   ppl_Polyhedron_t ph;
1073   tree nb_iters = number_of_latch_executions (loop);
1074   ppl_dimension_type dim = nb + 1 + scop_nb_params (scop);
1075   sese region = SCOP_REGION (scop);
1076
1077   {
1078     ppl_const_Constraint_System_t pcs;
1079     ppl_dimension_type *map
1080       = (ppl_dimension_type *) XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim);
1081
1082     ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&ph, dim, 0);
1083     ppl_Polyhedron_get_constraints (outer_ph, &pcs);
1084     ppl_Polyhedron_add_constraints (ph, pcs);
1085
1086     for (i = 0; i < (int) nb; i++)
1087       map[i] = i;
1088     for (i = (int) nb; i < (int) dim - 1; i++)
1089       map[i] = i + 1;
1090     map[dim - 1] = nb;
1091
1092     ppl_Polyhedron_map_space_dimensions (ph, map, dim);
1093     free (map);
1094   }
1095
1096   /* 0 <= loop_i */
1097   {
1098     ppl_Constraint_t lb;
1099     ppl_Linear_Expression_t lb_expr;
1100
1101     ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&lb_expr, dim);
1102     ppl_set_coef (lb_expr, nb, 1);
1103     ppl_new_Constraint (&lb, lb_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1104     ppl_delete_Linear_Expression (lb_expr);
1105     ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, lb);
1106     ppl_delete_Constraint (lb);
1107   }
1108
1109   if (TREE_CODE (nb_iters) == INTEGER_CST)
1110     {
1111       ppl_Constraint_t ub;
1112       ppl_Linear_Expression_t ub_expr;
1113
1114       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1115
1116       /* loop_i <= cst_nb_iters */
1117       ppl_set_coef (ub_expr, nb, -1);
1118       ppl_set_inhomogeneous_tree (ub_expr, nb_iters);
1119       ppl_new_Constraint (&ub, ub_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1120       ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, ub);
1121       ppl_delete_Linear_Expression (ub_expr);
1122       ppl_delete_Constraint (ub);
1123     }
1124   else if (!chrec_contains_undetermined (nb_iters))
1125     {
1126       Value one;
1127       ppl_Constraint_t ub;
1128       ppl_Linear_Expression_t ub_expr;
1129       double_int nit;
1130
1131       value_init (one);
1132       value_set_si (one, 1);
1133       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1134       nb_iters = scalar_evolution_in_region (region, loop, nb_iters);
1135       scan_tree_for_params (SCOP_REGION (scop), nb_iters, ub_expr, one);
1136       value_clear (one);
1137
1138       /* N <= estimated_nb_iters
1139
1140          FIXME: This is a workaround that should go away once we will
1141          have the PIP algorithm.  */
1142       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
1143         {
1144           Value val;
1145           ppl_Linear_Expression_t nb_iters_le;
1146           ppl_Polyhedron_t pol;
1147           graphite_dim_t n = scop_nb_params (scop);
1148           ppl_Coefficient_t coef;
1149
1150           ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&pol, dim, 0);
1151           ppl_new_Linear_Expression_from_Linear_Expression (&nb_iters_le,
1152                                                             ub_expr);
1153
1154           /* Construct the negated number of last iteration in VAL.  */
1155           value_init (val);
1156           mpz_set_double_int (val, nit, false);
1157           value_sub_int (val, val, 1);
1158           value_oppose (val, val);
1159
1160           /* NB_ITERS_LE holds number of last iteration in parametrical form.
1161           Subtract estimated number of last iteration and assert that result
1162           is not positive.  */
1163           ppl_new_Coefficient_from_mpz_t (&coef, val);
1164           ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (nb_iters_le, coef);
1165           ppl_delete_Coefficient (coef);
1166           ppl_new_Constraint (&ub, nb_iters_le,
1167                               PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
1168           ppl_Polyhedron_add_constraint (pol, ub);
1169
1170           /* Remove all but last N dimensions from POL to obtain constraints
1171              on parameters.  */
1172             {
1173               ppl_dimension_type *dims = XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim - n);
1174               graphite_dim_t i;
1175               for (i = 0; i < dim - n; i++)
1176                 dims[i] = i;
1177               ppl_Polyhedron_remove_space_dimensions (pol, dims, dim - n);
1178               XDELETEVEC (dims);
1179             }
1180
1181           /* Add constraints on parameters to SCoP context.  */
1182             {
1183               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t constraints_ps;
1184               ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1185                (&constraints_ps, pol);
1186               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
1187                (SCOP_CONTEXT (scop), constraints_ps);
1188               ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (constraints_ps);
1189             }
1190
1191           ppl_delete_Polyhedron (pol);
1192           ppl_delete_Linear_Expression (nb_iters_le);
1193           ppl_delete_Constraint (ub);
1194           value_clear (val);
1195         }
1196
1197       /* loop_i <= expr_nb_iters */
1198       ppl_set_coef (ub_expr, nb, -1);
1199       ppl_new_Constraint (&ub, ub_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1200       ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, ub);
1201       ppl_delete_Linear_Expression (ub_expr);
1202       ppl_delete_Constraint (ub);
1203     }
1204   else
1205     gcc_unreachable ();
1206
1207   if (loop->inner && loop_in_sese_p (loop->inner, region))
1208     build_loop_iteration_domains (scop, loop->inner, ph, nb + 1);
1209
1210   if (nb != 0
1211       && loop->next
1212       && loop_in_sese_p (loop->next, region))
1213     build_loop_iteration_domains (scop, loop->next, outer_ph, nb);
1214
1215   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1216     ((ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *) &loop->aux, ph);
1217
1218   ppl_delete_Polyhedron (ph);
1219 }
1220
1221 /* Returns a linear expression for tree T evaluated in PBB.  */
1222
1223 static ppl_Linear_Expression_t
1224 create_linear_expr_from_tree (poly_bb_p pbb, tree t)
1225 {
1226   Value one;
1227   ppl_Linear_Expression_t res;
1228   ppl_dimension_type dim;
1229   sese region = SCOP_REGION (PBB_SCOP (pbb));
1230   loop_p loop = pbb_loop (pbb);
1231
1232   dim = pbb_dim_iter_domain (pbb) + pbb_nb_params (pbb);
1233   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&res, dim);
1234
1235   t = scalar_evolution_in_region (region, loop, t);
1236   gcc_assert (!automatically_generated_chrec_p (t));
1237
1238   value_init (one);
1239   value_set_si (one, 1);
1240   scan_tree_for_params (region, t, res, one);
1241   value_clear (one);
1242
1243   return res;
1244 }
1245
1246 /* Returns the ppl constraint type from the gimple tree code CODE.  */
1247
1248 static enum ppl_enum_Constraint_Type
1249 ppl_constraint_type_from_tree_code (enum tree_code code)
1250 {
1251   switch (code)
1252     {
1253     /* We do not support LT and GT to be able to work with C_Polyhedron.
1254        As we work on integer polyhedron "a < b" can be expressed by
1255        "a + 1 <= b".  */
1256     case LT_EXPR:
1257     case GT_EXPR:
1258       gcc_unreachable ();
1259
1260     case LE_EXPR:
1261       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL;
1262
1263     case GE_EXPR:
1264       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL;
1265
1266     case EQ_EXPR:
1267       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL;
1268
1269     default:
1270       gcc_unreachable ();
1271     }
1272 }
1273
1274 /* Add conditional statement STMT to PS.  It is evaluated in PBB and
1275    CODE is used as the comparison operator.  This allows us to invert the
1276    condition or to handle inequalities.  */
1277
1278 static void
1279 add_condition_to_domain (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ps, gimple stmt,
1280                          poly_bb_p pbb, enum tree_code code)
1281 {
1282   Value v;
1283   ppl_Coefficient_t c;
1284   ppl_Linear_Expression_t left, right;
1285   ppl_Constraint_t cstr;
1286   enum ppl_enum_Constraint_Type type;
1287
1288   left = create_linear_expr_from_tree (pbb, gimple_cond_lhs (stmt));
1289   right = create_linear_expr_from_tree (pbb, gimple_cond_rhs (stmt));
1290
1291   /* If we have < or > expressions convert them to <= or >= by adding 1 to
1292      the left or the right side of the expression. */
1293   if (code == LT_EXPR)
1294     {
1295       value_init (v);
1296       value_set_si (v, 1);
1297       ppl_new_Coefficient (&c);
1298       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
1299       ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (left, c);
1300       ppl_delete_Coefficient (c);
1301       value_clear (v);
1302
1303       code = LE_EXPR;
1304     }
1305   else if (code == GT_EXPR)
1306     {
1307       value_init (v);
1308       value_set_si (v, 1);
1309       ppl_new_Coefficient (&c);
1310       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
1311       ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (right, c);
1312       ppl_delete_Coefficient (c);
1313       value_clear (v);
1314
1315       code = GE_EXPR;
1316     }
1317
1318   type = ppl_constraint_type_from_tree_code (code);
1319
1320   ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (left, right);
1321
1322   ppl_new_Constraint (&cstr, left, type);
1323   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (ps, cstr);
1324
1325   ppl_delete_Constraint (cstr);
1326   ppl_delete_Linear_Expression (left);
1327   ppl_delete_Linear_Expression (right);
1328 }
1329
1330 /* Add conditional statement STMT to pbb.  CODE is used as the comparision
1331    operator.  This allows us to invert the condition or to handle
1332    inequalities.  */
1333
1334 static void
1335 add_condition_to_pbb (poly_bb_p pbb, gimple stmt, enum tree_code code)
1336 {
1337   if (code == NE_EXPR)
1338     {
1339       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t left = PBB_DOMAIN (pbb);
1340       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t right;
1341       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1342         (&right, left);
1343       add_condition_to_domain (left, stmt, pbb, LT_EXPR);
1344       add_condition_to_domain (right, stmt, pbb, GT_EXPR);
1345       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_upper_bound_assign (left,
1346                                                                right);
1347       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (right);
1348     }
1349   else
1350     add_condition_to_domain (PBB_DOMAIN (pbb), stmt, pbb, code);
1351 }
1352
1353 /* Add conditions to the domain of PBB.  */
1354
1355 static void
1356 add_conditions_to_domain (poly_bb_p pbb)
1357 {
1358   unsigned int i;
1359   gimple stmt;
1360   gimple_bb_p gbb = PBB_BLACK_BOX (pbb);
1361   VEC (gimple, heap) *conditions = GBB_CONDITIONS (gbb);
1362
1363   if (VEC_empty (gimple, conditions))
1364     return;
1365
1366   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, conditions, i, stmt); i++)
1367     switch (gimple_code (stmt))
1368       {
1369       case GIMPLE_COND:
1370           {
1371             enum tree_code code = gimple_cond_code (stmt);
1372
1373             /* The conditions for ELSE-branches are inverted.  */
1374             if (VEC_index (gimple, gbb->condition_cases, i) == NULL)
1375               code = invert_tree_comparison (code, false);
1376
1377             add_condition_to_pbb (pbb, stmt, code);
1378             break;
1379           }
1380
1381       case GIMPLE_SWITCH:
1382         /* Switch statements are not supported right now - fall throught.  */
1383
1384       default:
1385         gcc_unreachable ();
1386         break;
1387       }
1388 }
1389
1390 /* Structure used to pass data to dom_walk.  */
1391
1392 struct bsc
1393 {
1394   VEC (gimple, heap) **conditions, **cases;
1395   sese region;
1396 };
1397
1398 /* Returns non NULL when BB has a single predecessor and the last
1399    statement of that predecessor is a COND_EXPR.  */
1400
1401 static gimple
1402 single_pred_cond (basic_block bb)
1403 {
1404   if (single_pred_p (bb))
1405     {
1406       edge e = single_pred_edge (bb);
1407       basic_block pred = e->src;
1408       gimple stmt = last_stmt (pred);
1409
1410       if (stmt && gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
1411         return stmt;
1412     }
1413   return NULL;
1414 }
1415
1416 /* Call-back for dom_walk executed before visiting the dominated
1417    blocks.  */
1418
1419 static void
1420 build_sese_conditions_before (struct dom_walk_data *dw_data,
1421                               basic_block bb)
1422 {
1423   struct bsc *data = (struct bsc *) dw_data->global_data;
1424   VEC (gimple, heap) **conditions = data->conditions;
1425   VEC (gimple, heap) **cases = data->cases;
1426   gimple_bb_p gbb = gbb_from_bb (bb);
1427   gimple stmt = single_pred_cond (bb);
1428
1429   if (!bb_in_sese_p (bb, data->region))
1430     return;
1431
1432   if (stmt)
1433     {
1434       edge e = single_pred_edge (bb);
1435
1436       VEC_safe_push (gimple, heap, *conditions, stmt);
1437
1438       if (e->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
1439         VEC_safe_push (gimple, heap, *cases, stmt);
1440       else
1441         VEC_safe_push (gimple, heap, *cases, NULL);
1442     }
1443
1444   if (gbb)
1445     {
1446       GBB_CONDITIONS (gbb) = VEC_copy (gimple, heap, *conditions);
1447       GBB_CONDITION_CASES (gbb) = VEC_copy (gimple, heap, *cases);
1448     }
1449 }
1450
1451 /* Call-back for dom_walk executed after visiting the dominated
1452    blocks.  */
1453
1454 static void
1455 build_sese_conditions_after (struct dom_walk_data *dw_data,
1456                              basic_block bb)
1457 {
1458   struct bsc *data = (struct bsc *) dw_data->global_data;
1459   VEC (gimple, heap) **conditions = data->conditions;
1460   VEC (gimple, heap) **cases = data->cases;
1461
1462   if (!bb_in_sese_p (bb, data->region))
1463     return;
1464
1465   if (single_pred_cond (bb))
1466     {
1467       VEC_pop (gimple, *conditions);
1468       VEC_pop (gimple, *cases);
1469     }
1470 }
1471
1472 /* Record all conditions in REGION.  */
1473
1474 static void
1475 build_sese_conditions (sese region)
1476 {
1477   struct dom_walk_data walk_data;
1478   VEC (gimple, heap) *conditions = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
1479   VEC (gimple, heap) *cases = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
1480   struct bsc data;
1481
1482   data.conditions = &conditions;
1483   data.cases = &cases;
1484   data.region = region;
1485
1486   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
1487   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
1488   walk_data.before_dom_children = build_sese_conditions_before;
1489   walk_data.after_dom_children = build_sese_conditions_after;
1490   walk_data.global_data = &data;
1491   walk_data.block_local_data_size = 0;
1492
1493   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
1494   walk_dominator_tree (&walk_data, SESE_ENTRY_BB (region));
1495   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
1496
1497   VEC_free (gimple, heap, conditions);
1498   VEC_free (gimple, heap, cases);
1499 }
1500
1501 /* Traverses all the GBBs of the SCOP and add their constraints to the
1502    iteration domains.  */
1503
1504 static void
1505 add_conditions_to_constraints (scop_p scop)
1506 {
1507   int i;
1508   poly_bb_p pbb;
1509
1510   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1511     add_conditions_to_domain (pbb);
1512 }
1513
1514 /* Add constraints on the possible values of parameter P from the type
1515    of P.  */
1516
1517 static void
1518 add_param_constraints (scop_p scop, ppl_Polyhedron_t context, graphite_dim_t p)
1519 {
1520   ppl_Constraint_t cstr;
1521   ppl_Linear_Expression_t le;
1522   tree parameter = VEC_index (tree, SESE_PARAMS (SCOP_REGION (scop)), p);
1523   tree type = TREE_TYPE (parameter);
1524   tree lb, ub;
1525
1526   /* Disabled until we fix CPU2006.  */
1527   return;
1528
1529   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
1530     return;
1531
1532   lb = TYPE_MIN_VALUE (type);
1533   ub = TYPE_MAX_VALUE (type);
1534
1535   if (lb)
1536     {
1537       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, scop_nb_params (scop));
1538       ppl_set_coef (le, p, -1);
1539       ppl_set_inhomogeneous_tree (le, lb);
1540       ppl_new_Constraint (&cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
1541       ppl_Polyhedron_add_constraint (context, cstr);
1542       ppl_delete_Linear_Expression (le);
1543       ppl_delete_Constraint (cstr);
1544     }
1545
1546   if (ub)
1547     {
1548       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, scop_nb_params (scop));
1549       ppl_set_coef (le, p, -1);
1550       ppl_set_inhomogeneous_tree (le, ub);
1551       ppl_new_Constraint (&cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1552       ppl_Polyhedron_add_constraint (context, cstr);
1553       ppl_delete_Linear_Expression (le);
1554       ppl_delete_Constraint (cstr);
1555     }
1556 }
1557
1558 /* Build the context of the SCOP.  The context usually contains extra
1559    constraints that are added to the iteration domains that constrain
1560    some parameters.  */
1561
1562 static void
1563 build_scop_context (scop_p scop)
1564 {
1565   ppl_Polyhedron_t context;
1566   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ps;
1567   graphite_dim_t p, n = scop_nb_params (scop);
1568
1569   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&context, n, 0);
1570
1571   for (p = 0; p < n; p++)
1572     add_param_constraints (scop, context, p);
1573
1574   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1575     (&ps, context);
1576   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
1577     (SCOP_CONTEXT (scop), ps);
1578
1579   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (ps);
1580   ppl_delete_Polyhedron (context);
1581 }
1582
1583 /* Build the iteration domains: the loops belonging to the current
1584    SCOP, and that vary for the execution of the current basic block.
1585    Returns false if there is no loop in SCOP.  */
1586
1587 static void
1588 build_scop_iteration_domain (scop_p scop)
1589 {
1590   struct loop *loop;
1591   sese region = SCOP_REGION (scop);
1592   int i;
1593   ppl_Polyhedron_t ph;
1594   poly_bb_p pbb;
1595
1596   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&ph, scop_nb_params (scop), 0);
1597
1598   for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop); i++)
1599     if (!loop_in_sese_p (loop_outer (loop), region))
1600       build_loop_iteration_domains (scop, loop, ph, 0);
1601
1602   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1603     if (gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb))->aux)
1604       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1605         (&PBB_DOMAIN (pbb), (ppl_const_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t)
1606          gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb))->aux);
1607     else
1608       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1609         (&PBB_DOMAIN (pbb), ph);
1610
1611   for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop); i++)
1612     if (loop->aux)
1613       {
1614         ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1615           ((ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t) loop->aux);
1616         loop->aux = NULL;
1617       }
1618
1619   ppl_delete_Polyhedron (ph);
1620 }
1621
1622 /* Add a constrain to the ACCESSES polyhedron for the alias set of
1623    data reference DR.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the
1624    ACCESSES polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration
1625    domain.  */
1626
1627 static void
1628 pdr_add_alias_set (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1629                    ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1630                    ppl_dimension_type dom_nb_dims)
1631 {
1632   ppl_Linear_Expression_t alias;
1633   ppl_Constraint_t cstr;
1634   int alias_set_num = 0;
1635   base_alias_pair *bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1636
1637   if (bap && bap->alias_set)
1638     alias_set_num = *(bap->alias_set);
1639
1640   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&alias, accessp_nb_dims);
1641
1642   ppl_set_coef (alias, dom_nb_dims, 1);
1643   ppl_set_inhomogeneous (alias, -alias_set_num);
1644   ppl_new_Constraint (&cstr, alias, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
1645   ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1646
1647   ppl_delete_Linear_Expression (alias);
1648   ppl_delete_Constraint (cstr);
1649 }
1650
1651 /* Add to ACCESSES polyhedron equalities defining the access functions
1652    to the memory.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the ACCESSES
1653    polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration domain.
1654    PBB is the poly_bb_p that contains the data reference DR.  */
1655
1656 static void
1657 pdr_add_memory_accesses (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1658                          ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1659                          ppl_dimension_type dom_nb_dims,
1660                          poly_bb_p pbb)
1661 {
1662   int i, nb_subscripts = DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1663   Value v;
1664   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb);
1665   sese region = SCOP_REGION (scop);
1666
1667   value_init (v);
1668
1669   for (i = 0; i < nb_subscripts; i++)
1670     {
1671       ppl_Linear_Expression_t fn, access;
1672       ppl_Constraint_t cstr;
1673       ppl_dimension_type subscript = dom_nb_dims + 1 + i;
1674       tree afn = DR_ACCESS_FN (dr, nb_subscripts - 1 - i);
1675
1676       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&fn, dom_nb_dims);
1677       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&access, accessp_nb_dims);
1678
1679       value_set_si (v, 1);
1680       scan_tree_for_params (region, afn, fn, v);
1681       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (access, fn);
1682
1683       ppl_set_coef (access, subscript, -1);
1684       ppl_new_Constraint (&cstr, access, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
1685       ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1686
1687       ppl_delete_Linear_Expression (fn);
1688       ppl_delete_Linear_Expression (access);
1689       ppl_delete_Constraint (cstr);
1690     }
1691
1692   value_clear (v);
1693 }
1694
1695 /* Add constrains representing the size of the accessed data to the
1696    ACCESSES polyhedron.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the
1697    ACCESSES polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration
1698    domain.  */
1699
1700 static void
1701 pdr_add_data_dimensions (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1702                          ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1703                          ppl_dimension_type dom_nb_dims)
1704 {
1705   tree ref = DR_REF (dr);
1706   int i, nb_subscripts = DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1707
1708   for (i = nb_subscripts - 1; i >= 0; i--, ref = TREE_OPERAND (ref, 0))
1709     {
1710       ppl_Linear_Expression_t expr;
1711       ppl_Constraint_t cstr;
1712       ppl_dimension_type subscript = dom_nb_dims + 1 + i;
1713       tree low, high;
1714
1715       if (TREE_CODE (ref) != ARRAY_REF)
1716         break;
1717
1718       low = array_ref_low_bound (ref);
1719
1720       /* subscript - low >= 0 */
1721       if (host_integerp (low, 0))
1722         {
1723           ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, accessp_nb_dims);
1724           ppl_set_coef (expr, subscript, 1);
1725
1726           ppl_set_inhomogeneous (expr, -int_cst_value (low));
1727
1728           ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1729           ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1730           ppl_delete_Linear_Expression (expr);
1731           ppl_delete_Constraint (cstr);
1732         }
1733
1734       high = array_ref_up_bound (ref);
1735
1736       /* high - subscript >= 0 */
1737       if (high && host_integerp (high, 0)
1738           /* 1-element arrays at end of structures may extend over
1739              their declared size.  */
1740           && !(array_at_struct_end_p (ref)
1741                && operand_equal_p (low, high, 0)))
1742         {
1743           ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, accessp_nb_dims);
1744           ppl_set_coef (expr, subscript, -1);
1745
1746           ppl_set_inhomogeneous (expr, int_cst_value (high));
1747
1748           ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1749           ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1750           ppl_delete_Linear_Expression (expr);
1751           ppl_delete_Constraint (cstr);
1752         }
1753     }
1754 }
1755
1756 /* Build data accesses for DR in PBB.  */
1757
1758 static void
1759 build_poly_dr (data_reference_p dr, poly_bb_p pbb)
1760 {
1761   ppl_Polyhedron_t accesses;
1762   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t accesses_ps;
1763   ppl_dimension_type dom_nb_dims;
1764   ppl_dimension_type accessp_nb_dims;
1765   int dr_base_object_set;
1766
1767   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (PBB_DOMAIN (pbb),
1768                                                       &dom_nb_dims);
1769   accessp_nb_dims = dom_nb_dims + 1 + DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1770
1771   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&accesses, accessp_nb_dims, 0);
1772
1773   pdr_add_alias_set (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims);
1774   pdr_add_memory_accesses (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims, pbb);
1775   pdr_add_data_dimensions (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims);
1776
1777   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&accesses_ps,
1778                                                             accesses);
1779   ppl_delete_Polyhedron (accesses);
1780
1781   if (dr->aux)
1782     dr_base_object_set = ((base_alias_pair *)(dr->aux))->base_obj_set;
1783
1784   new_poly_dr (pbb, dr_base_object_set, accesses_ps, DR_IS_READ (dr) ? PDR_READ : PDR_WRITE,
1785                dr, DR_NUM_DIMENSIONS (dr));
1786 }
1787
1788 /* Write to FILE the alias graph of data references in DIMACS format.  */
1789
1790 static inline bool
1791 write_alias_graph_to_ascii_dimacs (FILE *file, char *comment,
1792                                    VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1793 {
1794   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1795   int edge_num = 0;
1796   data_reference_p dr1, dr2;
1797   int i, j;
1798
1799   if (num_vertex == 0)
1800     return true;
1801
1802   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1803     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1804       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1805         edge_num++;
1806
1807   fprintf (file, "$\n");
1808
1809   if (comment)
1810     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1811
1812   fprintf (file, "p edge %d %d\n", num_vertex, edge_num);
1813
1814   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1815     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1816       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1817         fprintf (file, "e %d %d\n", i + 1, j + 1);
1818
1819   return true;
1820 }
1821
1822 /* Write to FILE the alias graph of data references in DOT format.  */
1823
1824 static inline bool
1825 write_alias_graph_to_ascii_dot (FILE *file, char *comment,
1826                                 VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1827 {
1828   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1829   data_reference_p dr1, dr2;
1830   int i, j;
1831
1832   if (num_vertex == 0)
1833     return true;
1834
1835   fprintf (file, "$\n");
1836
1837   if (comment)
1838     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1839
1840   /* First print all the vertices.  */
1841   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1842     fprintf (file, "n%d;\n", i);
1843
1844   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1845     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1846       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1847         fprintf (file, "n%d n%d\n", i, j);
1848
1849   return true;
1850 }
1851
1852 /* Write to FILE the alias graph of data references in ECC format.  */
1853
1854 static inline bool
1855 write_alias_graph_to_ascii_ecc (FILE *file, char *comment,
1856                                 VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1857 {
1858   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1859   data_reference_p dr1, dr2;
1860   int i, j;
1861
1862   if (num_vertex == 0)
1863     return true;
1864
1865   fprintf (file, "$\n");
1866
1867   if (comment)
1868     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1869
1870   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1871     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1872       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1873         fprintf (file, "%d %d\n", i, j);
1874
1875   return true;
1876 }
1877
1878 /* Check if DR1 and DR2 are in the same object set.  */
1879
1880 static bool
1881 dr_same_base_object_p (const struct data_reference *dr1,
1882                        const struct data_reference *dr2)
1883 {
1884   return operand_equal_p (DR_BASE_OBJECT (dr1), DR_BASE_OBJECT (dr2), 0);
1885 }
1886
1887 /* Uses DFS component number as representative of alias-sets. Also tests for
1888    optimality by verifying if every connected component is a clique. Returns
1889    true (1) if the above test is true, and false (0) otherwise.  */
1890
1891 static int
1892 build_alias_set_optimal_p (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1893 {
1894   int num_vertices = VEC_length (data_reference_p, drs);
1895   struct graph *g = new_graph (num_vertices);
1896   data_reference_p dr1, dr2;
1897   int i, j;
1898   int num_connected_components;
1899   int v_indx1, v_indx2, num_vertices_in_component;
1900   int *all_vertices;
1901   int *vertices;
1902   struct graph_edge *e;
1903   int this_component_is_clique;
1904   int all_components_are_cliques = 1;
1905
1906   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1907     for (j = i+1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1908       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1909         {
1910           add_edge (g, i, j);
1911           add_edge (g, j, i);
1912         }
1913
1914   all_vertices = XNEWVEC (int, num_vertices);
1915   vertices = XNEWVEC (int, num_vertices);
1916   for (i = 0; i < num_vertices; i++)
1917     all_vertices[i] = i;
1918
1919   num_connected_components = graphds_dfs (g, all_vertices, num_vertices,
1920                                           NULL, true, NULL);
1921   for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
1922     {
1923       data_reference_p dr = VEC_index (data_reference_p, drs, i);
1924       base_alias_pair *bap;
1925
1926       if (dr->aux)
1927         bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1928
1929       bap->alias_set = XNEW (int);
1930       *(bap->alias_set) = g->vertices[i].component + 1;
1931     }
1932
1933   /* Verify if the DFS numbering results in optimal solution.  */
1934   for (i = 0; i < num_connected_components; i++)
1935     {
1936       num_vertices_in_component = 0;
1937       /* Get all vertices whose DFS component number is the same as i.  */
1938       for (j = 0; j < num_vertices; j++)
1939         if (g->vertices[j].component == i)
1940           vertices[num_vertices_in_component++] = j;
1941
1942       /* Now test if the vertices in 'vertices' form a clique, by testing
1943          for edges among each pair.  */
1944       this_component_is_clique = 1;
1945       for (v_indx1 = 0; v_indx1 < num_vertices_in_component; v_indx1++)
1946         {
1947           for (v_indx2 = v_indx1+1; v_indx2 < num_vertices_in_component; v_indx2++)
1948             {
1949               /* Check if the two vertices are connected by iterating
1950                  through all the edges which have one of these are source.  */
1951               e = g->vertices[vertices[v_indx2]].pred;
1952               while (e)
1953                 {
1954                   if (e->src == vertices[v_indx1])
1955                     break;
1956                   e = e->pred_next;
1957                 }
1958               if (!e)
1959                 {
1960                   this_component_is_clique = 0;
1961                   break;
1962                 }
1963             }
1964           if (!this_component_is_clique)
1965             all_components_are_cliques = 0;
1966         }
1967     }
1968
1969   free (all_vertices);
1970   free (vertices);
1971   free_graph (g);
1972   return all_components_are_cliques;
1973 }
1974
1975 /* Group each data reference in DRS with it's base object set num.  */
1976
1977 static void
1978 build_base_obj_set_for_drs (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1979 {
1980   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1981   struct graph *g = new_graph (num_vertex);
1982   data_reference_p dr1, dr2;
1983   int i, j;
1984   int *queue;
1985
1986   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1987     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1988       if (dr_same_base_object_p (dr1, dr2))
1989         {
1990           add_edge (g, i, j);
1991           add_edge (g, j, i);
1992         }
1993
1994   queue = XNEWVEC (int, num_vertex);
1995   for (i = 0; i < num_vertex; i++)
1996     queue[i] = i;
1997
1998   graphds_dfs (g, queue, num_vertex, NULL, true, NULL);
1999
2000   for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
2001     {
2002       data_reference_p dr = VEC_index (data_reference_p, drs, i);
2003       base_alias_pair *bap;
2004
2005       if (dr->aux)
2006         bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
2007
2008       bap->base_obj_set = g->vertices[i].component + 1;
2009     }
2010
2011   free (queue);
2012   free_graph (g);
2013 }
2014
2015 /* Build the data references for PBB.  */
2016
2017 static void
2018 build_pbb_drs (poly_bb_p pbb)
2019 {
2020   int j;
2021   data_reference_p dr;
2022   VEC (data_reference_p, heap) *gbb_drs = GBB_DATA_REFS (PBB_BLACK_BOX (pbb));
2023
2024   for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p, gbb_drs, j, dr); j++)
2025     build_poly_dr (dr, pbb);
2026 }
2027
2028 /* Build data references in SCOP.  */
2029
2030 static void
2031 build_scop_drs (scop_p scop)
2032 {
2033   int i, j;
2034   poly_bb_p pbb;
2035   data_reference_p dr;
2036   VEC (data_reference_p, heap) *drs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 3);
2037
2038   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
2039     for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p,
2040                              GBB_DATA_REFS (PBB_BLACK_BOX (pbb)), j, dr); j++)
2041       VEC_safe_push (data_reference_p, heap, drs, dr);
2042
2043   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr); i++)
2044     dr->aux = XNEW (base_alias_pair);
2045
2046   if (!build_alias_set_optimal_p (drs))
2047     {
2048       /* TODO: Add support when building alias set is not optimal.  */
2049       ;
2050     }
2051
2052   build_base_obj_set_for_drs (drs);
2053
2054   /* When debugging, enable the following code.  This cannot be used
2055      in production compilers.  */
2056 #if 0
2057   {
2058     char comment[100];
2059     FILE *file_dimacs, *file_ecc, *file_dot;
2060
2061     file_dimacs = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_dimacs", "ab");
2062     file_ecc = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_ecc", "ab");
2063     file_dot = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_dot", "ab");
2064     if (file_dimacs)
2065       {
2066         snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2067                   current_function_name ());
2068         write_alias_graph_to_ascii_dimacs (file_dimacs, comment, drs);
2069         fclose (file_dimacs);
2070       }
2071     if (file_ecc)
2072       {
2073         snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2074                   current_function_name ());
2075         write_alias_graph_to_ascii_ecc (file_ecc, comment, drs);
2076         fclose (file_ecc);
2077       }
2078     if (file_dot)
2079       {
2080         snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2081                   current_function_name ());
2082         write_alias_graph_to_ascii_dot (file_dot, comment, drs);
2083         fclose (file_dot);
2084       }
2085   }
2086 #endif
2087
2088   VEC_free (data_reference_p, heap, drs);
2089
2090   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
2091     build_pbb_drs (pbb);
2092 }
2093
2094 /* Return a gsi at the position of the phi node STMT.  */
2095
2096 static gimple_stmt_iterator
2097 gsi_for_phi_node (gimple stmt)
2098 {
2099   gimple_stmt_iterator psi;
2100   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2101
2102   for (psi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2103     if (stmt == gsi_stmt (psi))
2104       return psi;
2105
2106   gcc_unreachable ();
2107   return psi;
2108 }
2109
2110 /* Insert the assignment "RES := VAR" just after the definition of VAR.  */
2111
2112 static void
2113 insert_out_of_ssa_copy (tree res, tree var)
2114 {
2115   gimple stmt;
2116   gimple_seq stmts;
2117   gimple_stmt_iterator si;
2118   gimple_stmt_iterator gsi;
2119
2120   var = force_gimple_operand (var, &stmts, true, NULL_TREE);
2121   stmt = gimple_build_assign (res, var);
2122   if (!stmts)
2123     stmts = gimple_seq_alloc ();
2124   si = gsi_last (stmts);
2125   gsi_insert_after (&si, stmt, GSI_NEW_STMT);
2126
2127   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2128   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2129     {
2130       gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (stmt));
2131       gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2132     }
2133   else
2134     {
2135       gsi = gsi_for_stmt (stmt);
2136       gsi_insert_seq_after (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2137     }
2138 }
2139
2140 /* Insert on edge E the assignment "RES := EXPR".  */
2141
2142 static void
2143 insert_out_of_ssa_copy_on_edge (edge e, tree res, tree expr)
2144 {
2145   gimple_stmt_iterator gsi;
2146   gimple_seq stmts;
2147   tree var = force_gimple_operand (expr, &stmts, true, NULL_TREE);
2148   gimple stmt = gimple_build_assign (res, var);
2149
2150   if (!stmts)
2151     stmts = gimple_seq_alloc ();
2152
2153   gsi = gsi_last (stmts);
2154   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2155   gsi_insert_seq_on_edge (e, stmts);
2156   gsi_commit_edge_inserts ();
2157 }
2158
2159 /* Creates a zero dimension array of the same type as VAR.  */
2160
2161 static tree
2162 create_zero_dim_array (tree var)
2163 {
2164   tree index_type = build_index_type (integer_zero_node);
2165   tree elt_type = TREE_TYPE (var);
2166   tree array_type = build_array_type (elt_type, index_type);
2167   tree base = create_tmp_var (array_type, "Red");
2168
2169   add_referenced_var (base);
2170
2171   return build4 (ARRAY_REF, elt_type, base, integer_zero_node, NULL_TREE,
2172                  NULL_TREE);
2173 }
2174
2175 /* Returns true when PHI is a loop close phi node.  */
2176
2177 static bool
2178 scalar_close_phi_node_p (gimple phi)
2179 {
2180   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI
2181       || !is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
2182     return false;
2183
2184   return (gimple_phi_num_args (phi) == 1);
2185 }
2186
2187 /* Rewrite out of SSA the reduction phi node at PSI by creating a zero
2188    dimension array for it.  */
2189
2190 static void
2191 rewrite_close_phi_out_of_ssa (gimple_stmt_iterator *psi)
2192 {
2193   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2194   tree res = gimple_phi_result (phi);
2195   tree var = SSA_NAME_VAR (res);
2196   tree zero_dim_array = create_zero_dim_array (var);
2197   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (phi));
2198   gimple stmt = gimple_build_assign (res, zero_dim_array);
2199   tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, 0);
2200
2201   insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, arg);
2202
2203   remove_phi_node (psi, false);
2204   gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2205   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2206 }
2207
2208 /* Rewrite out of SSA the reduction phi node at PSI by creating a zero
2209    dimension array for it.  */
2210
2211 static void
2212 rewrite_phi_out_of_ssa (gimple_stmt_iterator *psi)
2213 {
2214   size_t i;
2215   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2216   basic_block bb = gimple_bb (phi);
2217   tree res = gimple_phi_result (phi);
2218   tree var = SSA_NAME_VAR (res);
2219   tree zero_dim_array = create_zero_dim_array (var);
2220   gimple_stmt_iterator gsi;
2221   gimple stmt;
2222   gimple_seq stmts;
2223
2224   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2225     {
2226       tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
2227
2228       /* Try to avoid the insertion on edges as much as possible: this
2229          would avoid the insertion of code on loop latch edges, making
2230          the pattern matching of the vectorizer happy, or it would
2231          avoid the insertion of useless basic blocks.  Note that it is
2232          incorrect to insert out of SSA copies close by their
2233          definition when they are more than two loop levels apart:
2234          for example, starting from a double nested loop
2235
2236          | a = ...
2237          | loop_1
2238          |  loop_2
2239          |    b = phi (a, c)
2240          |    c = ...
2241          |  end_2
2242          | end_1
2243
2244          the following transform is incorrect
2245
2246          | a = ...
2247          | Red[0] = a
2248          | loop_1
2249          |  loop_2
2250          |    b = Red[0]
2251          |    c = ...
2252          |    Red[0] = c
2253          |  end_2
2254          | end_1
2255
2256          whereas inserting the copy on the incomming edge is correct
2257
2258          | a = ...
2259          | loop_1
2260          |  Red[0] = a
2261          |  loop_2
2262          |    b = Red[0]
2263          |    c = ...
2264          |    Red[0] = c
2265          |  end_2
2266          | end_1
2267       */
2268       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
2269           && is_gimple_reg (arg)
2270           && gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg))
2271           && (flow_bb_inside_loop_p (bb->loop_father,
2272                                      gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg)))
2273               || flow_bb_inside_loop_p (loop_outer (bb->loop_father),
2274                                         gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg)))))
2275         insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, arg);
2276       else
2277         insert_out_of_ssa_copy_on_edge (gimple_phi_arg_edge (phi, i),
2278                                         zero_dim_array, arg);
2279     }
2280
2281   var = force_gimple_operand (zero_dim_array, &stmts, true, NULL_TREE);
2282
2283   if (!stmts)
2284     stmts = gimple_seq_alloc ();
2285
2286   stmt = gimple_build_assign (res, var);
2287   remove_phi_node (psi, false);
2288   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2289
2290   gsi = gsi_last (stmts);
2291   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2292
2293   gsi = gsi_after_labels (bb);
2294   gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2295 }
2296
2297 /* Return true when DEF can be analyzed in REGION by the scalar
2298    evolution analyzer.  */
2299
2300 static bool
2301 scev_analyzable_p (tree def, sese region)
2302 {
2303   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
2304   loop_p loop = loop_containing_stmt (stmt);
2305   tree scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, def);
2306
2307   return !chrec_contains_undetermined (scev);
2308 }
2309
2310 /* Rewrite the scalar dependence of DEF used in USE_STMT with a memory
2311    read from ZERO_DIM_ARRAY.  */
2312
2313 static void
2314 rewrite_cross_bb_scalar_dependence (tree zero_dim_array, tree def, gimple use_stmt)
2315 {
2316   tree var = SSA_NAME_VAR (def);
2317   gimple name_stmt = gimple_build_assign (var, zero_dim_array);
2318   tree name = make_ssa_name (var, name_stmt);
2319   ssa_op_iter iter;
2320   use_operand_p use_p;
2321   gimple_stmt_iterator gsi;
2322
2323   gcc_assert (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI);
2324
2325   gimple_assign_set_lhs (name_stmt, name);
2326
2327   gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
2328   gsi_insert_before (&gsi, name_stmt, GSI_NEW_STMT);
2329
2330   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, use_stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2331     if (operand_equal_p (def, USE_FROM_PTR (use_p), 0))
2332       replace_exp (use_p, name);
2333
2334   update_stmt (use_stmt);
2335 }
2336
2337 /* Rewrite the scalar dependences crossing the boundary of the BB
2338    containing STMT with an array.  */
2339
2340 static void
2341 rewrite_cross_bb_scalar_deps (sese region, gimple_stmt_iterator *gsi)
2342 {
2343   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2344   imm_use_iterator imm_iter;
2345   tree def;
2346   basic_block def_bb;
2347   tree zero_dim_array = NULL_TREE;
2348   gimple use_stmt;
2349
2350   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
2351     return;
2352
2353   def = gimple_assign_lhs (stmt);
2354   if (!is_gimple_reg (def)
2355       || scev_analyzable_p (def, region))
2356     return;
2357
2358   def_bb = gimple_bb (stmt);
2359
2360   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, def)
2361     if (def_bb != gimple_bb (use_stmt)
2362         && gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI)
2363       {
2364         if (!zero_dim_array)
2365           {
2366             zero_dim_array = create_zero_dim_array (SSA_NAME_VAR (def));
2367             insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, def);
2368             gsi_next (gsi);
2369           }
2370
2371         rewrite_cross_bb_scalar_dependence (zero_dim_array, def, use_stmt);
2372       }
2373 }
2374
2375 /* Rewrite out of SSA all the reduction phi nodes of SCOP.  */
2376
2377 static void
2378 rewrite_reductions_out_of_ssa (scop_p scop)
2379 {
2380   basic_block bb;
2381   gimple_stmt_iterator psi;
2382   sese region = SCOP_REGION (scop);
2383
2384   FOR_EACH_BB (bb)
2385     if (bb_in_sese_p (bb, region))
2386       for (psi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (psi);)
2387         {
2388           if (scalar_close_phi_node_p (gsi_stmt (psi)))
2389             rewrite_close_phi_out_of_ssa (&psi);
2390           else if (reduction_phi_p (region, &psi))
2391             rewrite_phi_out_of_ssa (&psi);
2392         }
2393
2394   update_ssa (TODO_update_ssa);
2395 #ifdef ENABLE_CHECKING
2396   verify_ssa (false);
2397   verify_loop_closed_ssa ();
2398 #endif
2399
2400   FOR_EACH_BB (bb)
2401     if (bb_in_sese_p (bb, region))
2402       for (psi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2403         rewrite_cross_bb_scalar_deps (region, &psi);
2404
2405   update_ssa (TODO_update_ssa);
2406 #ifdef ENABLE_CHECKING
2407   verify_ssa (false);
2408   verify_loop_closed_ssa ();
2409 #endif
2410 }
2411
2412 /* Returns the number of pbbs that are in loops contained in SCOP.  */
2413
2414 static int
2415 nb_pbbs_in_loops (scop_p scop)
2416 {
2417   int i;
2418   poly_bb_p pbb;
2419   int res = 0;
2420
2421   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
2422     if (loop_in_sese_p (gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb)), SCOP_REGION (scop)))
2423       res++;
2424
2425   return res;
2426 }
2427
2428 /* Return the number of data references in BB that write in
2429    memory.  */
2430
2431 static int
2432 nb_data_writes_in_bb (basic_block bb)
2433 {
2434   int res = 0;
2435   gimple_stmt_iterator gsi;
2436
2437   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2438     if (gimple_vdef (gsi_stmt (gsi)))
2439       res++;
2440
2441   return res;
2442 }
2443
2444 /* Splits STMT out of its current BB.  */
2445
2446 static basic_block
2447 split_reduction_stmt (gimple stmt)
2448 {
2449   gimple_stmt_iterator gsi;
2450   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2451   edge e;
2452
2453   /* Do not split basic blocks with no writes to memory: the reduction
2454      will be the only write to memory.  */
2455   if (nb_data_writes_in_bb (bb) == 0)
2456     return bb;
2457
2458   split_block (bb, stmt);
2459
2460   gsi = gsi_last_bb (bb);
2461   gsi_prev (&gsi);
2462   e = split_block (bb, gsi_stmt (gsi));
2463
2464   return e->dest;
2465 }
2466
2467 /* Return true when stmt is a reduction operation.  */
2468
2469 static inline bool
2470 is_reduction_operation_p (gimple stmt)
2471 {
2472   return flag_associative_math
2473     && commutative_tree_code (gimple_assign_rhs_code (stmt))
2474     && associative_tree_code (gimple_assign_rhs_code (stmt));
2475 }
2476
2477 /* Returns true when PHI contains an argument ARG.  */
2478
2479 static bool
2480 phi_contains_arg (gimple phi, tree arg)
2481 {
2482   size_t i;
2483
2484   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2485     if (operand_equal_p (arg, gimple_phi_arg_def (phi, i), 0))
2486       return true;
2487
2488   return false;
2489 }
2490
2491 /* Return a loop phi node that corresponds to a reduction containing LHS.  */
2492
2493 static gimple
2494 follow_ssa_with_commutative_ops (tree arg, tree lhs)
2495 {
2496   gimple stmt;
2497
2498   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2499     return NULL;
2500
2501   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2502
2503   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2504     {
2505       if (phi_contains_arg (stmt, lhs))
2506         return stmt;
2507       return NULL;
2508     }
2509
2510   if (gimple_num_ops (stmt) == 2)
2511     return follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs1 (stmt), lhs);
2512
2513   if (is_reduction_operation_p (stmt))
2514     {
2515       gimple res = follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs1 (stmt), lhs);
2516
2517       return res ? res :
2518         follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs2 (stmt), lhs);
2519     }
2520
2521   return NULL;
2522 }
2523
2524 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2525    the STMT.  */
2526
2527 static gimple
2528 detect_commutative_reduction_arg (tree lhs, gimple stmt, tree arg,
2529                                   VEC (gimple, heap) **in,
2530                                   VEC (gimple, heap) **out)
2531 {
2532   gimple phi = follow_ssa_with_commutative_ops (arg, lhs);
2533
2534   if (phi)
2535     {
2536       VEC_safe_push (gimple, heap, *in, stmt);
2537       VEC_safe_push (gimple, heap, *out, stmt);
2538       return phi;
2539     }
2540
2541   return NULL;
2542 }
2543
2544 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2545    the STMT.  */
2546
2547 static gimple
2548 detect_commutative_reduction_assign (gimple stmt, VEC (gimple, heap) **in,
2549                                      VEC (gimple, heap) **out)
2550 {
2551   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2552
2553   if (gimple_num_ops (stmt) == 2)
2554     return detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2555                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
2556                                              in, out);
2557
2558   if (is_reduction_operation_p (stmt))
2559     {
2560       gimple res = detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2561                                                      gimple_assign_rhs1 (stmt),
2562                                                      in, out);
2563       return res ? res
2564         : detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2565                                             gimple_assign_rhs2 (stmt),
2566                                             in, out);
2567     }
2568
2569   return NULL;
2570 }
2571
2572 /* Return a loop phi node that corresponds to a reduction containing LHS.  */
2573
2574 static gimple
2575 follow_inital_value_to_phi (tree arg, tree lhs)
2576 {
2577   gimple stmt;
2578
2579   if (!arg || TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2580     return NULL;
2581
2582   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2583
2584   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
2585       && phi_contains_arg (stmt, lhs))
2586     return stmt;
2587
2588   return NULL;
2589 }
2590
2591
2592 /* Return the argument of the loop PHI that is the inital value coming
2593    from outside the loop.  */
2594
2595 static edge
2596 edge_initial_value_for_loop_phi (gimple phi)
2597 {
2598   size_t i;
2599
2600   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2601     {
2602       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2603
2604       if (loop_depth (e->src->loop_father)
2605           < loop_depth (e->dest->loop_father))
2606         return e;
2607     }
2608
2609   return NULL;
2610 }
2611
2612 /* Return the argument of the loop PHI that is the inital value coming
2613    from outside the loop.  */
2614
2615 static tree
2616 initial_value_for_loop_phi (gimple phi)
2617 {
2618   size_t i;
2619
2620   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2621     {
2622       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2623
2624       if (loop_depth (e->src->loop_father)
2625           < loop_depth (e->dest->loop_father))
2626         return gimple_phi_arg_def (phi, i);
2627     }
2628
2629   return NULL_TREE;
2630 }
2631
2632 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2633    the loop closed phi node CLOSE_PHI.  */
2634
2635 static gimple
2636 detect_commutative_reduction (gimple stmt, VEC (gimple, heap) **in,
2637                               VEC (gimple, heap) **out)
2638 {
2639   if (scalar_close_phi_node_p (stmt))
2640     {
2641       tree arg = gimple_phi_arg_def (stmt, 0);
2642       gimple def = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2643       gimple loop_phi = detect_commutative_reduction (def, in, out);
2644
2645       if (loop_phi)
2646         {
2647           tree lhs = gimple_phi_result (stmt);
2648           tree init = initial_value_for_loop_phi (loop_phi);
2649           gimple phi = follow_inital_value_to_phi (init, lhs);
2650
2651           VEC_safe_push (gimple, heap, *in, loop_phi);
2652           VEC_safe_push (gimple, heap, *out, stmt);
2653           return phi;
2654         }
2655       else
2656         return NULL;
2657     }
2658
2659   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASSIGN)
2660     return detect_commutative_reduction_assign (stmt, in, out);
2661
2662   return NULL;
2663 }
2664
2665 /* Translate the scalar reduction statement STMT to an array RED
2666    knowing that its recursive phi node is LOOP_PHI.  */
2667
2668 static void
2669 translate_scalar_reduction_to_array_for_stmt (tree red, gimple stmt,
2670                                               gimple loop_phi)
2671 {
2672   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2673   gimple_stmt_iterator insert_gsi = gsi_after_labels (bb);
2674   tree res = gimple_phi_result (loop_phi);
2675   gimple assign = gimple_build_assign (res, red);
2676
2677   gsi_insert_before (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2678
2679   assign = gimple_build_assign (red, gimple_assign_lhs (stmt));
2680   insert_gsi = gsi_for_stmt (stmt);
2681   gsi_insert_after (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2682 }
2683
2684 /* Insert the assignment "result (CLOSE_PHI) = RED".  */
2685
2686 static void
2687 insert_copyout (tree red, gimple close_phi)
2688 {
2689   tree res = gimple_phi_result (close_phi);
2690   basic_block bb = gimple_bb (close_phi);
2691   gimple_stmt_iterator insert_gsi = gsi_after_labels (bb);
2692   gimple assign = gimple_build_assign (res, red);
2693
2694   gsi_insert_before (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2695 }
2696
2697 /* Insert the assignment "RED = initial_value (LOOP_PHI)".  */
2698
2699 static void
2700 insert_copyin (tree red, gimple loop_phi)
2701 {
2702   gimple_seq stmts;
2703   tree init = initial_value_for_loop_phi (loop_phi);
2704   tree expr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (init), red, init);
2705
2706   force_gimple_operand (expr, &stmts, true, NULL);
2707   gsi_insert_seq_on_edge (edge_initial_value_for_loop_phi (loop_phi), stmts);
2708 }
2709
2710 /* Rewrite out of SSA the reduction described by the loop phi nodes
2711    IN, and the close phi nodes OUT.  IN and OUT are structured by loop
2712    levels like this:
2713
2714    IN: stmt, loop_n, ..., loop_0
2715    OUT: stmt, close_n, ..., close_0
2716
2717    the first element is the reduction statement, and the next elements
2718    are the loop and close phi nodes of each of the outer loops.  */
2719
2720 static void
2721 translate_scalar_reduction_to_array (VEC (gimple, heap) *in,
2722                                      VEC (gimple, heap) *out,
2723                                      sbitmap reductions)
2724 {
2725   unsigned int i;
2726   gimple loop_phi;
2727   tree red;
2728   gimple_stmt_iterator gsi;
2729
2730   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, in, i, loop_phi); i++)
2731     {
2732       gimple close_phi = VEC_index (gimple, out, i);
2733
2734       if (i == 0)
2735         {
2736           gimple stmt = loop_phi;
2737           basic_block bb = split_reduction_stmt (stmt);
2738
2739           SET_BIT (reductions, bb->index);
2740           gcc_assert (close_phi == loop_phi);
2741
2742           red = create_zero_dim_array (gimple_assign_lhs (stmt));
2743           translate_scalar_reduction_to_array_for_stmt
2744             (red, stmt, VEC_index (gimple, in, 1));
2745           continue;
2746         }
2747
2748       if (i == VEC_length (gimple, in) - 1)
2749         {
2750           insert_copyout (red, close_phi);
2751           insert_copyin (red, loop_phi);
2752         }
2753
2754       gsi = gsi_for_phi_node (loop_phi);
2755       remove_phi_node (&gsi, false);
2756
2757       gsi = gsi_for_phi_node (close_phi);
2758       remove_phi_node (&gsi, false);
2759     }
2760 }
2761
2762 /* Rewrites out of SSA a commutative reduction at CLOSE_PHI.  */
2763
2764 static void
2765 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_close_phi (gimple close_phi,
2766                                                      sbitmap reductions)
2767 {
2768   VEC (gimple, heap) *in = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
2769   VEC (gimple, heap) *out = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
2770
2771   detect_commutative_reduction (close_phi, &in, &out);
2772   if (VEC_length (gimple, in) > 0)
2773     translate_scalar_reduction_to_array (in, out, reductions);
2774
2775   VEC_free (gimple, heap, in);
2776   VEC_free (gimple, heap, out);
2777 }
2778
2779 /* Rewrites all the commutative reductions from LOOP out of SSA.  */
2780
2781 static void
2782 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_loop (loop_p loop,
2783                                                 sbitmap reductions)
2784 {
2785   gimple_stmt_iterator gsi;
2786   edge exit = single_exit (loop);
2787
2788   if (!exit)
2789     return;
2790
2791   for (gsi = gsi_start_phis (exit->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2792     rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_close_phi (gsi_stmt (gsi),
2793                                                          reductions);
2794 }
2795
2796 /* Rewrites all the commutative reductions from SCOP out of SSA.  */
2797
2798 static void
2799 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa (sese region, sbitmap reductions)
2800 {
2801   loop_iterator li;
2802   loop_p loop;
2803
2804   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
2805     if (loop_in_sese_p (loop, region))
2806       rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_loop (loop, reductions);
2807
2808   gsi_commit_edge_inserts ();
2809   update_ssa (TODO_update_ssa);
2810 #ifdef ENABLE_CHECKING
2811   verify_ssa (false);
2812   verify_loop_closed_ssa ();
2813 #endif
2814 }
2815
2816 /* Builds the polyhedral representation for a SESE region.  */
2817
2818 bool
2819 build_poly_scop (scop_p scop)
2820 {
2821   sese region = SCOP_REGION (scop);
2822   sbitmap reductions = sbitmap_alloc (last_basic_block * 2);
2823
2824   sbitmap_zero (reductions);
2825   rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa (region, reductions);
2826   rewrite_reductions_out_of_ssa (scop);
2827   build_scop_bbs (scop, reductions);
2828   sbitmap_free (reductions);
2829
2830   /* FIXME: This restriction is needed to avoid a problem in CLooG.
2831      Once CLooG is fixed, remove this guard.  Anyways, it makes no
2832      sense to optimize a scop containing only PBBs that do not belong
2833      to any loops.  */
2834   if (nb_pbbs_in_loops (scop) == 0)
2835     return false;
2836
2837   build_sese_loop_nests (region);
2838   build_sese_conditions (region);
2839   find_scop_parameters (scop);
2840
2841   build_scop_iteration_domain (scop);
2842   build_scop_context (scop);
2843
2844   add_conditions_to_constraints (scop);
2845   scop_to_lst (scop);
2846   build_scop_scattering (scop);
2847   build_scop_drs (scop);
2848
2849   return true;
2850 }
2851
2852 /* Always return false.  Exercise the scop_to_clast function.  */
2853
2854 void
2855 check_poly_representation (scop_p scop ATTRIBUTE_UNUSED)
2856 {
2857 #ifdef ENABLE_CHECKING
2858   cloog_prog_clast pc = scop_to_clast (scop);
2859   cloog_clast_free (pc.stmt);
2860   cloog_program_free (pc.prog);
2861 #endif
2862 }
2863 #endif