OSDN Git Service

Fix comments and indentation.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / graphite-sese-to-poly.c
1 /* Conversion of SESE regions to Polyhedra.
2    Copyright (C) 2009, 2010 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       /* 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
284   return gbb;
285 }
286
287 static void
288 free_data_refs_aux (VEC (data_reference_p, heap) *datarefs)
289 {
290   unsigned int i;
291   struct data_reference *dr;
292
293   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, datarefs, i, dr); i++)
294     if (dr->aux)
295       {
296         base_alias_pair *bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
297
298         if (bap->alias_set)
299           free (bap->alias_set);
300
301         free (bap);
302         dr->aux = NULL;
303       }
304 }
305 /* Frees GBB.  */
306
307 static void
308 free_gimple_bb (struct gimple_bb *gbb)
309 {
310   free_data_refs_aux (GBB_DATA_REFS (gbb));
311   free_data_refs (GBB_DATA_REFS (gbb));
312
313   VEC_free (gimple, heap, GBB_CONDITIONS (gbb));
314   VEC_free (gimple, heap, GBB_CONDITION_CASES (gbb));
315   GBB_BB (gbb)->aux = 0;
316   XDELETE (gbb);
317 }
318
319 /* Deletes all gimple bbs in SCOP.  */
320
321 static void
322 remove_gbbs_in_scop (scop_p scop)
323 {
324   int i;
325   poly_bb_p pbb;
326
327   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
328     free_gimple_bb (PBB_BLACK_BOX (pbb));
329 }
330
331 /* Deletes all scops in SCOPS.  */
332
333 void
334 free_scops (VEC (scop_p, heap) *scops)
335 {
336   int i;
337   scop_p scop;
338
339   for (i = 0; VEC_iterate (scop_p, scops, i, scop); i++)
340     {
341       remove_gbbs_in_scop (scop);
342       free_sese (SCOP_REGION (scop));
343       free_scop (scop);
344     }
345
346   VEC_free (scop_p, heap, scops);
347 }
348
349 /* Generates a polyhedral black box only if the bb contains interesting
350    information.  */
351
352 static void
353 try_generate_gimple_bb (scop_p scop, basic_block bb, sbitmap reductions)
354 {
355   VEC (data_reference_p, heap) *drs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 5);
356   loop_p nest = outermost_loop_in_sese (SCOP_REGION (scop), bb);
357   gimple_stmt_iterator gsi;
358
359   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
360     {
361       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
362       if (!is_gimple_debug (stmt))
363         graphite_find_data_references_in_stmt (nest, stmt, &drs);
364     }
365
366   if (!graphite_stmt_p (SCOP_REGION (scop), bb, drs))
367     free_data_refs (drs);
368   else
369     new_poly_bb (scop, new_gimple_bb (bb, drs), TEST_BIT (reductions,
370                                                           bb->index));
371 }
372
373 /* Returns true if all predecessors of BB, that are not dominated by BB, are
374    marked in MAP.  The predecessors dominated by BB are loop latches and will
375    be handled after BB.  */
376
377 static bool
378 all_non_dominated_preds_marked_p (basic_block bb, sbitmap map)
379 {
380   edge e;
381   edge_iterator ei;
382
383   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
384     if (!TEST_BIT (map, e->src->index)
385         && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, bb))
386         return false;
387
388   return true;
389 }
390
391 /* Compare the depth of two basic_block's P1 and P2.  */
392
393 static int
394 compare_bb_depths (const void *p1, const void *p2)
395 {
396   const_basic_block const bb1 = *(const_basic_block const*)p1;
397   const_basic_block const bb2 = *(const_basic_block const*)p2;
398   int d1 = loop_depth (bb1->loop_father);
399   int d2 = loop_depth (bb2->loop_father);
400
401   if (d1 < d2)
402     return 1;
403
404   if (d1 > d2)
405     return -1;
406
407   return 0;
408 }
409
410 /* Sort the basic blocks from DOM such that the first are the ones at
411    a deepest loop level.  */
412
413 static void
414 graphite_sort_dominated_info (VEC (basic_block, heap) *dom)
415 {
416   size_t len = VEC_length (basic_block, dom);
417
418   qsort (VEC_address (basic_block, dom), len, sizeof (basic_block),
419          compare_bb_depths);
420 }
421
422 /* Recursive helper function for build_scops_bbs.  */
423
424 static void
425 build_scop_bbs_1 (scop_p scop, sbitmap visited, basic_block bb, sbitmap reductions)
426 {
427   sese region = SCOP_REGION (scop);
428   VEC (basic_block, heap) *dom;
429
430   if (TEST_BIT (visited, bb->index)
431       || !bb_in_sese_p (bb, region))
432     return;
433
434   try_generate_gimple_bb (scop, bb, reductions);
435   SET_BIT (visited, bb->index);
436
437   dom = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
438
439   if (dom == NULL)
440     return;
441
442   graphite_sort_dominated_info (dom);
443
444   while (!VEC_empty (basic_block, dom))
445     {
446       int i;
447       basic_block dom_bb;
448
449       for (i = 0; VEC_iterate (basic_block, dom, i, dom_bb); i++)
450         if (all_non_dominated_preds_marked_p (dom_bb, visited))
451           {
452             build_scop_bbs_1 (scop, visited, dom_bb, reductions);
453             VEC_unordered_remove (basic_block, dom, i);
454             break;
455           }
456     }
457
458   VEC_free (basic_block, heap, dom);
459 }
460
461 /* Gather the basic blocks belonging to the SCOP.  */
462
463 static void
464 build_scop_bbs (scop_p scop, sbitmap reductions)
465 {
466   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
467   sese region = SCOP_REGION (scop);
468
469   sbitmap_zero (visited);
470   build_scop_bbs_1 (scop, visited, SESE_ENTRY_BB (region), reductions);
471   sbitmap_free (visited);
472 }
473
474 /* Converts the STATIC_SCHEDULE of PBB into a scattering polyhedron.
475    We generate SCATTERING_DIMENSIONS scattering dimensions.
476
477    CLooG 0.15.0 and previous versions require, that all
478    scattering functions of one CloogProgram have the same number of
479    scattering dimensions, therefore we allow to specify it.  This
480    should be removed in future versions of CLooG.
481
482    The scattering polyhedron consists of these dimensions: scattering,
483    loop_iterators, parameters.
484
485    Example:
486
487    | scattering_dimensions = 5
488    | used_scattering_dimensions = 3
489    | nb_iterators = 1
490    | scop_nb_params = 2
491    |
492    | Schedule:
493    |   i
494    | 4 5
495    |
496    | Scattering polyhedron:
497    |
498    | scattering: {s1, s2, s3, s4, s5}
499    | loop_iterators: {i}
500    | parameters: {p1, p2}
501    |
502    | s1  s2  s3  s4  s5  i   p1  p2  1
503    | 1   0   0   0   0   0   0   0  -4  = 0
504    | 0   1   0   0   0  -1   0   0   0  = 0
505    | 0   0   1   0   0   0   0   0  -5  = 0  */
506
507 static void
508 build_pbb_scattering_polyhedrons (ppl_Linear_Expression_t static_schedule,
509                                   poly_bb_p pbb, int scattering_dimensions)
510 {
511   int i;
512   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb);
513   int nb_iterators = pbb_dim_iter_domain (pbb);
514   int used_scattering_dimensions = nb_iterators * 2 + 1;
515   int nb_params = scop_nb_params (scop);
516   ppl_Coefficient_t c;
517   ppl_dimension_type dim = scattering_dimensions + nb_iterators + nb_params;
518   mpz_t v;
519
520   gcc_assert (scattering_dimensions >= used_scattering_dimensions);
521
522   mpz_init (v);
523   ppl_new_Coefficient (&c);
524   PBB_TRANSFORMED (pbb) = poly_scattering_new ();
525   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension
526     (&PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb), dim, 0);
527
528   PBB_NB_SCATTERING_TRANSFORM (pbb) = scattering_dimensions;
529
530   for (i = 0; i < scattering_dimensions; i++)
531     {
532       ppl_Constraint_t cstr;
533       ppl_Linear_Expression_t expr;
534
535       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, dim);
536       mpz_set_si (v, 1);
537       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
538       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, i, c);
539
540       /* Textual order inside this loop.  */
541       if ((i % 2) == 0)
542         {
543           ppl_Linear_Expression_coefficient (static_schedule, i / 2, c);
544           ppl_Coefficient_to_mpz_t (c, v);
545           mpz_neg (v, v);
546           ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
547           ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, c);
548         }
549
550       /* Iterations of this loop.  */
551       else /* if ((i % 2) == 1) */
552         {
553           int loop = (i - 1) / 2;
554
555           mpz_set_si (v, -1);
556           ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
557           ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient
558             (expr, scattering_dimensions + loop, c);
559         }
560
561       ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
562       ppl_Polyhedron_add_constraint (PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb), cstr);
563       ppl_delete_Linear_Expression (expr);
564       ppl_delete_Constraint (cstr);
565     }
566
567   mpz_clear (v);
568   ppl_delete_Coefficient (c);
569
570   PBB_ORIGINAL (pbb) = poly_scattering_copy (PBB_TRANSFORMED (pbb));
571 }
572
573 /* Build for BB the static schedule.
574
575    The static schedule is a Dewey numbering of the abstract syntax
576    tree: http://en.wikipedia.org/wiki/Dewey_Decimal_Classification
577
578    The following example informally defines the static schedule:
579
580    A
581    for (i: ...)
582      {
583        for (j: ...)
584          {
585            B
586            C
587          }
588
589        for (k: ...)
590          {
591            D
592            E
593          }
594      }
595    F
596
597    Static schedules for A to F:
598
599      DEPTH
600      0 1 2
601    A 0
602    B 1 0 0
603    C 1 0 1
604    D 1 1 0
605    E 1 1 1
606    F 2
607 */
608
609 static void
610 build_scop_scattering (scop_p scop)
611 {
612   int i;
613   poly_bb_p pbb;
614   gimple_bb_p previous_gbb = NULL;
615   ppl_Linear_Expression_t static_schedule;
616   ppl_Coefficient_t c;
617   mpz_t v;
618
619   mpz_init (v);
620   ppl_new_Coefficient (&c);
621   ppl_new_Linear_Expression (&static_schedule);
622
623   /* We have to start schedules at 0 on the first component and
624      because we cannot compare_prefix_loops against a previous loop,
625      prefix will be equal to zero, and that index will be
626      incremented before copying.  */
627   mpz_set_si (v, -1);
628   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
629   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (static_schedule, 0, c);
630
631   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
632     {
633       gimple_bb_p gbb = PBB_BLACK_BOX (pbb);
634       ppl_Linear_Expression_t common;
635       int prefix;
636       int nb_scat_dims = pbb_dim_iter_domain (pbb) * 2 + 1;
637
638       if (previous_gbb)
639         prefix = nb_common_loops (SCOP_REGION (scop), previous_gbb, gbb);
640       else
641         prefix = 0;
642
643       previous_gbb = gbb;
644       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&common, prefix + 1);
645       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (common,
646                                                            static_schedule);
647
648       mpz_set_si (v, 1);
649       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
650       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (common, prefix, c);
651       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (static_schedule,
652                                                            common);
653
654       build_pbb_scattering_polyhedrons (common, pbb, nb_scat_dims);
655
656       ppl_delete_Linear_Expression (common);
657     }
658
659   mpz_clear (v);
660   ppl_delete_Coefficient (c);
661   ppl_delete_Linear_Expression (static_schedule);
662 }
663
664 /* Add the value K to the dimension D of the linear expression EXPR.  */
665
666 static void
667 add_value_to_dim (ppl_dimension_type d, ppl_Linear_Expression_t expr,
668                   mpz_t k)
669 {
670   mpz_t val;
671   ppl_Coefficient_t coef;
672
673   ppl_new_Coefficient (&coef);
674   ppl_Linear_Expression_coefficient (expr, d, coef);
675   mpz_init (val);
676   ppl_Coefficient_to_mpz_t (coef, val);
677
678   mpz_add (val, val, k);
679
680   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, val);
681   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, d, coef);
682   mpz_clear (val);
683   ppl_delete_Coefficient (coef);
684 }
685
686 /* In the context of scop S, scan E, the right hand side of a scalar
687    evolution function in loop VAR, and translate it to a linear
688    expression EXPR.  */
689
690 static void
691 scan_tree_for_params_right_scev (sese s, tree e, int var,
692                                  ppl_Linear_Expression_t expr)
693 {
694   if (expr)
695     {
696       loop_p loop = get_loop (var);
697       ppl_dimension_type l = sese_loop_depth (s, loop) - 1;
698       mpz_t val;
699
700       /* Scalar evolutions should happen in the sese region.  */
701       gcc_assert (sese_loop_depth (s, loop) > 0);
702
703       /* We can not deal with parametric strides like:
704
705       | p = parameter;
706       |
707       | for i:
708       |   a [i * p] = ...   */
709       gcc_assert (TREE_CODE (e) == INTEGER_CST);
710
711       mpz_init (val);
712       mpz_set_si (val, int_cst_value (e));
713       add_value_to_dim (l, expr, val);
714       mpz_clear (val);
715     }
716 }
717
718 /* Scan the integer constant CST, and add it to the inhomogeneous part of the
719    linear expression EXPR.  K is the multiplier of the constant.  */
720
721 static void
722 scan_tree_for_params_int (tree cst, ppl_Linear_Expression_t expr, mpz_t k)
723 {
724   mpz_t val;
725   ppl_Coefficient_t coef;
726   int v = int_cst_value (cst);
727
728   mpz_init (val);
729   mpz_set_si (val, 0);
730
731   /* Necessary to not get "-1 = 2^n - 1". */
732   if (v < 0)
733     mpz_sub_ui (val, val, -v);
734   else
735     mpz_add_ui (val, val, v);
736
737   mpz_mul (val, val, k);
738   ppl_new_Coefficient (&coef);
739   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, val);
740   ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, coef);
741   mpz_clear (val);
742   ppl_delete_Coefficient (coef);
743 }
744
745 /* When parameter NAME is in REGION, returns its index in SESE_PARAMS.
746    Otherwise returns -1.  */
747
748 static inline int
749 parameter_index_in_region_1 (tree name, sese region)
750 {
751   int i;
752   tree p;
753
754   gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
755
756   for (i = 0; VEC_iterate (tree, SESE_PARAMS (region), i, p); i++)
757     if (p == name)
758       return i;
759
760   return -1;
761 }
762
763 /* When the parameter NAME is in REGION, returns its index in
764    SESE_PARAMS.  Otherwise this function inserts NAME in SESE_PARAMS
765    and returns the index of NAME.  */
766
767 static int
768 parameter_index_in_region (tree name, sese region)
769 {
770   int i;
771
772   gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
773
774   i = parameter_index_in_region_1 (name, region);
775   if (i != -1)
776     return i;
777
778   gcc_assert (SESE_ADD_PARAMS (region));
779
780   i = VEC_length (tree, SESE_PARAMS (region));
781   VEC_safe_push (tree, heap, SESE_PARAMS (region), name);
782   return i;
783 }
784
785 /* In the context of sese S, scan the expression E and translate it to
786    a linear expression C.  When parsing a symbolic multiplication, K
787    represents the constant multiplier of an expression containing
788    parameters.  */
789
790 static void
791 scan_tree_for_params (sese s, tree e, ppl_Linear_Expression_t c,
792                       mpz_t k)
793 {
794   if (e == chrec_dont_know)
795     return;
796
797   switch (TREE_CODE (e))
798     {
799     case POLYNOMIAL_CHREC:
800       scan_tree_for_params_right_scev (s, CHREC_RIGHT (e),
801                                        CHREC_VARIABLE (e), c);
802       scan_tree_for_params (s, CHREC_LEFT (e), c, k);
803       break;
804
805     case MULT_EXPR:
806       if (chrec_contains_symbols (TREE_OPERAND (e, 0)))
807         {
808           if (c)
809             {
810               mpz_t val;
811               gcc_assert (host_integerp (TREE_OPERAND (e, 1), 0));
812               mpz_init (val);
813               mpz_set_si (val, int_cst_value (TREE_OPERAND (e, 1)));
814               mpz_mul (val, val, k);
815               scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, val);
816               mpz_clear (val);
817             }
818           else
819             scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
820         }
821       else
822         {
823           if (c)
824             {
825               mpz_t val;
826               gcc_assert (host_integerp (TREE_OPERAND (e, 0), 0));
827               mpz_init (val);
828               mpz_set_si (val, int_cst_value (TREE_OPERAND (e, 0)));
829               mpz_mul (val, val, k);
830               scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, val);
831               mpz_clear (val);
832             }
833           else
834             scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, k);
835         }
836       break;
837
838     case PLUS_EXPR:
839     case POINTER_PLUS_EXPR:
840       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
841       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, k);
842       break;
843
844     case MINUS_EXPR:
845       {
846         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
847
848         if (c)
849           {
850             ppl_dimension_type dim;
851             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
852             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
853           }
854
855         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
856         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), tmp_expr, k);
857
858         if (c)
859           {
860             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
861                                                                    tmp_expr);
862             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
863           }
864
865         break;
866       }
867
868     case NEGATE_EXPR:
869       {
870         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
871
872         if (c)
873           {
874             ppl_dimension_type dim;
875             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
876             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
877           }
878
879         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), tmp_expr, k);
880
881         if (c)
882           {
883             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
884                                                                    tmp_expr);
885             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
886           }
887
888         break;
889       }
890
891     case BIT_NOT_EXPR:
892       {
893         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
894
895         if (c)
896           {
897             ppl_dimension_type dim;
898             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
899             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
900           }
901
902         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), tmp_expr, k);
903
904         if (c)
905           {
906             ppl_Coefficient_t coef;
907             mpz_t minus_one;
908
909             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
910                                                                    tmp_expr);
911             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
912             mpz_init (minus_one);
913             mpz_set_si (minus_one, -1);
914             ppl_new_Coefficient_from_mpz_t (&coef, minus_one);
915             ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (c, coef);
916             mpz_clear (minus_one);
917             ppl_delete_Coefficient (coef);
918           }
919
920         break;
921       }
922
923     case SSA_NAME:
924       {
925         ppl_dimension_type p = parameter_index_in_region (e, s);
926
927         if (c)
928           {
929             ppl_dimension_type dim;
930             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
931             p += dim - sese_nb_params (s);
932             add_value_to_dim (p, c, k);
933           }
934         break;
935       }
936
937     case INTEGER_CST:
938       if (c)
939         scan_tree_for_params_int (e, c, k);
940       break;
941
942     CASE_CONVERT:
943     case NON_LVALUE_EXPR:
944       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
945       break;
946
947    default:
948       gcc_unreachable ();
949       break;
950     }
951 }
952
953 /* Find parameters with respect to REGION in BB. We are looking in memory
954    access functions, conditions and loop bounds.  */
955
956 static void
957 find_params_in_bb (sese region, gimple_bb_p gbb)
958 {
959   int i;
960   unsigned j;
961   data_reference_p dr;
962   gimple stmt;
963   loop_p loop = GBB_BB (gbb)->loop_father;
964   mpz_t one;
965
966   mpz_init (one);
967   mpz_set_si (one, 1);
968
969   /* Find parameters in the access functions of data references.  */
970   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, GBB_DATA_REFS (gbb), i, dr); i++)
971     for (j = 0; j < DR_NUM_DIMENSIONS (dr); j++)
972       scan_tree_for_params (region, DR_ACCESS_FN (dr, j), NULL, one);
973
974   /* Find parameters in conditional statements.  */
975   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, GBB_CONDITIONS (gbb), i, stmt); i++)
976     {
977       tree lhs = scalar_evolution_in_region (region, loop,
978                                              gimple_cond_lhs (stmt));
979       tree rhs = scalar_evolution_in_region (region, loop,
980                                              gimple_cond_rhs (stmt));
981
982       scan_tree_for_params (region, lhs, NULL, one);
983       scan_tree_for_params (region, rhs, NULL, one);
984     }
985
986   mpz_clear (one);
987 }
988
989 /* Record the parameters used in the SCOP.  A variable is a parameter
990    in a scop if it does not vary during the execution of that scop.  */
991
992 static void
993 find_scop_parameters (scop_p scop)
994 {
995   poly_bb_p pbb;
996   unsigned i;
997   sese region = SCOP_REGION (scop);
998   struct loop *loop;
999   mpz_t one;
1000
1001   mpz_init (one);
1002   mpz_set_si (one, 1);
1003
1004   /* Find the parameters used in the loop bounds.  */
1005   for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop); i++)
1006     {
1007       tree nb_iters = number_of_latch_executions (loop);
1008
1009       if (!chrec_contains_symbols (nb_iters))
1010         continue;
1011
1012       nb_iters = scalar_evolution_in_region (region, loop, nb_iters);
1013       scan_tree_for_params (region, nb_iters, NULL, one);
1014     }
1015
1016   mpz_clear (one);
1017
1018   /* Find the parameters used in data accesses.  */
1019   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1020     find_params_in_bb (region, PBB_BLACK_BOX (pbb));
1021
1022   scop_set_nb_params (scop, sese_nb_params (region));
1023   SESE_ADD_PARAMS (region) = false;
1024
1025   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension
1026     (&SCOP_CONTEXT (scop), scop_nb_params (scop), 0);
1027 }
1028
1029 /* Returns a gimple_bb from BB.  */
1030
1031 static inline gimple_bb_p
1032 gbb_from_bb (basic_block bb)
1033 {
1034   return (gimple_bb_p) bb->aux;
1035 }
1036
1037 /* Insert in the SCOP context constraints from the estimation of the
1038    number of iterations.  UB_EXPR is a linear expression describing
1039    the number of iterations in a loop.  This expression is bounded by
1040    the estimation NIT.  */
1041
1042 static void
1043 add_upper_bounds_from_estimated_nit (scop_p scop, double_int nit,
1044                                      ppl_dimension_type dim,
1045                                      ppl_Linear_Expression_t ub_expr)
1046 {
1047   mpz_t val;
1048   ppl_Linear_Expression_t nb_iters_le;
1049   ppl_Polyhedron_t pol;
1050   ppl_Coefficient_t coef;
1051   ppl_Constraint_t ub;
1052
1053   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1054   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&pol, dim, 0);
1055   ppl_new_Linear_Expression_from_Linear_Expression (&nb_iters_le,
1056                                                     ub_expr);
1057
1058   /* Construct the negated number of last iteration in VAL.  */
1059   mpz_init (val);
1060   mpz_set_double_int (val, nit, false);
1061   mpz_sub_ui (val, val, 1);
1062   mpz_neg (val, val);
1063
1064   /* NB_ITERS_LE holds the number of last iteration in
1065      parametrical form.  Subtract estimated number of last
1066      iteration and assert that result is not positive.  */
1067   ppl_new_Coefficient_from_mpz_t (&coef, val);
1068   ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (nb_iters_le, coef);
1069   ppl_delete_Coefficient (coef);
1070   ppl_new_Constraint (&ub, nb_iters_le,
1071                       PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
1072   ppl_Polyhedron_add_constraint (pol, ub);
1073
1074   /* Remove all but last GDIM dimensions from POL to obtain
1075      only the constraints on the parameters.  */
1076   {
1077     graphite_dim_t gdim = scop_nb_params (scop);
1078     ppl_dimension_type *dims = XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim - gdim);
1079     graphite_dim_t i;
1080
1081     for (i = 0; i < dim - gdim; i++)
1082       dims[i] = i;
1083
1084     ppl_Polyhedron_remove_space_dimensions (pol, dims, dim - gdim);
1085     XDELETEVEC (dims);
1086   }
1087
1088   /* Add the constraints on the parameters to the SCoP context.  */
1089   {
1090     ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t constraints_ps;
1091
1092     ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1093       (&constraints_ps, pol);
1094     ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
1095       (SCOP_CONTEXT (scop), constraints_ps);
1096     ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (constraints_ps);
1097   }
1098
1099   ppl_delete_Polyhedron (pol);
1100   ppl_delete_Linear_Expression (nb_iters_le);
1101   ppl_delete_Constraint (ub);
1102   mpz_clear (val);
1103 }
1104
1105 /* Builds the constraint polyhedra for LOOP in SCOP.  OUTER_PH gives
1106    the constraints for the surrounding loops.  */
1107
1108 static void
1109 build_loop_iteration_domains (scop_p scop, struct loop *loop,
1110                               ppl_Polyhedron_t outer_ph, int nb,
1111                               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *domains)
1112 {
1113   int i;
1114   ppl_Polyhedron_t ph;
1115   tree nb_iters = number_of_latch_executions (loop);
1116   ppl_dimension_type dim = nb + 1 + scop_nb_params (scop);
1117   sese region = SCOP_REGION (scop);
1118
1119   {
1120     ppl_const_Constraint_System_t pcs;
1121     ppl_dimension_type *map
1122       = (ppl_dimension_type *) XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim);
1123
1124     ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&ph, dim, 0);
1125     ppl_Polyhedron_get_constraints (outer_ph, &pcs);
1126     ppl_Polyhedron_add_constraints (ph, pcs);
1127
1128     for (i = 0; i < (int) nb; i++)
1129       map[i] = i;
1130     for (i = (int) nb; i < (int) dim - 1; i++)
1131       map[i] = i + 1;
1132     map[dim - 1] = nb;
1133
1134     ppl_Polyhedron_map_space_dimensions (ph, map, dim);
1135     free (map);
1136   }
1137
1138   /* 0 <= loop_i */
1139   {
1140     ppl_Constraint_t lb;
1141     ppl_Linear_Expression_t lb_expr;
1142
1143     ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&lb_expr, dim);
1144     ppl_set_coef (lb_expr, nb, 1);
1145     ppl_new_Constraint (&lb, lb_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1146     ppl_delete_Linear_Expression (lb_expr);
1147     ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, lb);
1148     ppl_delete_Constraint (lb);
1149   }
1150
1151   if (TREE_CODE (nb_iters) == INTEGER_CST)
1152     {
1153       ppl_Constraint_t ub;
1154       ppl_Linear_Expression_t ub_expr;
1155
1156       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1157
1158       /* loop_i <= cst_nb_iters */
1159       ppl_set_coef (ub_expr, nb, -1);
1160       ppl_set_inhomogeneous_tree (ub_expr, nb_iters);
1161       ppl_new_Constraint (&ub, ub_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1162       ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, ub);
1163       ppl_delete_Linear_Expression (ub_expr);
1164       ppl_delete_Constraint (ub);
1165     }
1166   else if (!chrec_contains_undetermined (nb_iters))
1167     {
1168       mpz_t one;
1169       ppl_Constraint_t ub;
1170       ppl_Linear_Expression_t ub_expr;
1171       double_int nit;
1172
1173       mpz_init (one);
1174       mpz_set_si (one, 1);
1175       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1176       nb_iters = scalar_evolution_in_region (region, loop, nb_iters);
1177       scan_tree_for_params (SCOP_REGION (scop), nb_iters, ub_expr, one);
1178       mpz_clear (one);
1179
1180       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
1181         add_upper_bounds_from_estimated_nit (scop, nit, dim, ub_expr);
1182
1183       /* loop_i <= expr_nb_iters */
1184       ppl_set_coef (ub_expr, nb, -1);
1185       ppl_new_Constraint (&ub, ub_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1186       ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, ub);
1187       ppl_delete_Linear_Expression (ub_expr);
1188       ppl_delete_Constraint (ub);
1189     }
1190   else
1191     gcc_unreachable ();
1192
1193   if (loop->inner && loop_in_sese_p (loop->inner, region))
1194     build_loop_iteration_domains (scop, loop->inner, ph, nb + 1, domains);
1195
1196   if (nb != 0
1197       && loop->next
1198       && loop_in_sese_p (loop->next, region))
1199     build_loop_iteration_domains (scop, loop->next, outer_ph, nb, domains);
1200
1201   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1202     (&domains[loop->num], ph);
1203
1204   ppl_delete_Polyhedron (ph);
1205 }
1206
1207 /* Returns a linear expression for tree T evaluated in PBB.  */
1208
1209 static ppl_Linear_Expression_t
1210 create_linear_expr_from_tree (poly_bb_p pbb, tree t)
1211 {
1212   mpz_t one;
1213   ppl_Linear_Expression_t res;
1214   ppl_dimension_type dim;
1215   sese region = SCOP_REGION (PBB_SCOP (pbb));
1216   loop_p loop = pbb_loop (pbb);
1217
1218   dim = pbb_dim_iter_domain (pbb) + pbb_nb_params (pbb);
1219   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&res, dim);
1220
1221   t = scalar_evolution_in_region (region, loop, t);
1222   gcc_assert (!automatically_generated_chrec_p (t));
1223
1224   mpz_init (one);
1225   mpz_set_si (one, 1);
1226   scan_tree_for_params (region, t, res, one);
1227   mpz_clear (one);
1228
1229   return res;
1230 }
1231
1232 /* Returns the ppl constraint type from the gimple tree code CODE.  */
1233
1234 static enum ppl_enum_Constraint_Type
1235 ppl_constraint_type_from_tree_code (enum tree_code code)
1236 {
1237   switch (code)
1238     {
1239     /* We do not support LT and GT to be able to work with C_Polyhedron.
1240        As we work on integer polyhedron "a < b" can be expressed by
1241        "a + 1 <= b".  */
1242     case LT_EXPR:
1243     case GT_EXPR:
1244       gcc_unreachable ();
1245
1246     case LE_EXPR:
1247       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL;
1248
1249     case GE_EXPR:
1250       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL;
1251
1252     case EQ_EXPR:
1253       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL;
1254
1255     default:
1256       gcc_unreachable ();
1257     }
1258 }
1259
1260 /* Add conditional statement STMT to PS.  It is evaluated in PBB and
1261    CODE is used as the comparison operator.  This allows us to invert the
1262    condition or to handle inequalities.  */
1263
1264 static void
1265 add_condition_to_domain (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ps, gimple stmt,
1266                          poly_bb_p pbb, enum tree_code code)
1267 {
1268   mpz_t v;
1269   ppl_Coefficient_t c;
1270   ppl_Linear_Expression_t left, right;
1271   ppl_Constraint_t cstr;
1272   enum ppl_enum_Constraint_Type type;
1273
1274   left = create_linear_expr_from_tree (pbb, gimple_cond_lhs (stmt));
1275   right = create_linear_expr_from_tree (pbb, gimple_cond_rhs (stmt));
1276
1277   /* If we have < or > expressions convert them to <= or >= by adding 1 to
1278      the left or the right side of the expression. */
1279   if (code == LT_EXPR)
1280     {
1281       mpz_init (v);
1282       mpz_set_si (v, 1);
1283       ppl_new_Coefficient (&c);
1284       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
1285       ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (left, c);
1286       ppl_delete_Coefficient (c);
1287       mpz_clear (v);
1288
1289       code = LE_EXPR;
1290     }
1291   else if (code == GT_EXPR)
1292     {
1293       mpz_init (v);
1294       mpz_set_si (v, 1);
1295       ppl_new_Coefficient (&c);
1296       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
1297       ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (right, c);
1298       ppl_delete_Coefficient (c);
1299       mpz_clear (v);
1300
1301       code = GE_EXPR;
1302     }
1303
1304   type = ppl_constraint_type_from_tree_code (code);
1305
1306   ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (left, right);
1307
1308   ppl_new_Constraint (&cstr, left, type);
1309   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (ps, cstr);
1310
1311   ppl_delete_Constraint (cstr);
1312   ppl_delete_Linear_Expression (left);
1313   ppl_delete_Linear_Expression (right);
1314 }
1315
1316 /* Add conditional statement STMT to pbb.  CODE is used as the comparision
1317    operator.  This allows us to invert the condition or to handle
1318    inequalities.  */
1319
1320 static void
1321 add_condition_to_pbb (poly_bb_p pbb, gimple stmt, enum tree_code code)
1322 {
1323   if (code == NE_EXPR)
1324     {
1325       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t left = PBB_DOMAIN (pbb);
1326       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t right;
1327       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1328         (&right, left);
1329       add_condition_to_domain (left, stmt, pbb, LT_EXPR);
1330       add_condition_to_domain (right, stmt, pbb, GT_EXPR);
1331       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_upper_bound_assign (left, right);
1332       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (right);
1333     }
1334   else
1335     add_condition_to_domain (PBB_DOMAIN (pbb), stmt, pbb, code);
1336 }
1337
1338 /* Add conditions to the domain of PBB.  */
1339
1340 static void
1341 add_conditions_to_domain (poly_bb_p pbb)
1342 {
1343   unsigned int i;
1344   gimple stmt;
1345   gimple_bb_p gbb = PBB_BLACK_BOX (pbb);
1346
1347   if (VEC_empty (gimple, GBB_CONDITIONS (gbb)))
1348     return;
1349
1350   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, GBB_CONDITIONS (gbb), i, stmt); i++)
1351     switch (gimple_code (stmt))
1352       {
1353       case GIMPLE_COND:
1354           {
1355             enum tree_code code = gimple_cond_code (stmt);
1356
1357             /* The conditions for ELSE-branches are inverted.  */
1358             if (!VEC_index (gimple, GBB_CONDITION_CASES (gbb), i))
1359               code = invert_tree_comparison (code, false);
1360
1361             add_condition_to_pbb (pbb, stmt, code);
1362             break;
1363           }
1364
1365       case GIMPLE_SWITCH:
1366         /* Switch statements are not supported right now - fall throught.  */
1367
1368       default:
1369         gcc_unreachable ();
1370         break;
1371       }
1372 }
1373
1374 /* Structure used to pass data to dom_walk.  */
1375
1376 struct bsc
1377 {
1378   VEC (gimple, heap) **conditions, **cases;
1379   sese region;
1380 };
1381
1382 /* Returns non NULL when BB has a single predecessor and the last
1383    statement of that predecessor is a COND_EXPR.  */
1384
1385 static gimple
1386 single_pred_cond (basic_block bb)
1387 {
1388   if (single_pred_p (bb))
1389     {
1390       edge e = single_pred_edge (bb);
1391       basic_block pred = e->src;
1392       gimple stmt = last_stmt (pred);
1393
1394       if (stmt && gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
1395         return stmt;
1396     }
1397   return NULL;
1398 }
1399
1400 /* Call-back for dom_walk executed before visiting the dominated
1401    blocks.  */
1402
1403 static void
1404 build_sese_conditions_before (struct dom_walk_data *dw_data,
1405                               basic_block bb)
1406 {
1407   struct bsc *data = (struct bsc *) dw_data->global_data;
1408   VEC (gimple, heap) **conditions = data->conditions;
1409   VEC (gimple, heap) **cases = data->cases;
1410   gimple_bb_p gbb;
1411   gimple stmt;
1412
1413   if (!bb_in_sese_p (bb, data->region))
1414     return;
1415
1416   stmt = single_pred_cond (bb);
1417
1418   if (stmt)
1419     {
1420       edge e = single_pred_edge (bb);
1421
1422       VEC_safe_push (gimple, heap, *conditions, stmt);
1423
1424       if (e->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
1425         VEC_safe_push (gimple, heap, *cases, stmt);
1426       else
1427         VEC_safe_push (gimple, heap, *cases, NULL);
1428     }
1429
1430   gbb = gbb_from_bb (bb);
1431
1432   if (gbb)
1433     {
1434       GBB_CONDITIONS (gbb) = VEC_copy (gimple, heap, *conditions);
1435       GBB_CONDITION_CASES (gbb) = VEC_copy (gimple, heap, *cases);
1436     }
1437 }
1438
1439 /* Call-back for dom_walk executed after visiting the dominated
1440    blocks.  */
1441
1442 static void
1443 build_sese_conditions_after (struct dom_walk_data *dw_data,
1444                              basic_block bb)
1445 {
1446   struct bsc *data = (struct bsc *) dw_data->global_data;
1447   VEC (gimple, heap) **conditions = data->conditions;
1448   VEC (gimple, heap) **cases = data->cases;
1449
1450   if (!bb_in_sese_p (bb, data->region))
1451     return;
1452
1453   if (single_pred_cond (bb))
1454     {
1455       VEC_pop (gimple, *conditions);
1456       VEC_pop (gimple, *cases);
1457     }
1458 }
1459
1460 /* Record all conditions in REGION.  */
1461
1462 static void
1463 build_sese_conditions (sese region)
1464 {
1465   struct dom_walk_data walk_data;
1466   VEC (gimple, heap) *conditions = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
1467   VEC (gimple, heap) *cases = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
1468   struct bsc data;
1469
1470   data.conditions = &conditions;
1471   data.cases = &cases;
1472   data.region = region;
1473
1474   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
1475   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
1476   walk_data.before_dom_children = build_sese_conditions_before;
1477   walk_data.after_dom_children = build_sese_conditions_after;
1478   walk_data.global_data = &data;
1479   walk_data.block_local_data_size = 0;
1480
1481   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
1482   walk_dominator_tree (&walk_data, SESE_ENTRY_BB (region));
1483   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
1484
1485   VEC_free (gimple, heap, conditions);
1486   VEC_free (gimple, heap, cases);
1487 }
1488
1489 /* Traverses all the GBBs of the SCOP and add their constraints to the
1490    iteration domains.  */
1491
1492 static void
1493 add_conditions_to_constraints (scop_p scop)
1494 {
1495   int i;
1496   poly_bb_p pbb;
1497
1498   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1499     add_conditions_to_domain (pbb);
1500 }
1501
1502 /* Add constraints on the possible values of parameter P from the type
1503    of P.  */
1504
1505 static void
1506 add_param_constraints (scop_p scop, ppl_Polyhedron_t context, graphite_dim_t p)
1507 {
1508   ppl_Constraint_t cstr;
1509   ppl_Linear_Expression_t le;
1510   tree parameter = VEC_index (tree, SESE_PARAMS (SCOP_REGION (scop)), p);
1511   tree type = TREE_TYPE (parameter);
1512   tree lb = NULL_TREE;
1513   tree ub = NULL_TREE;
1514
1515   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
1516     lb = lower_bound_in_type (type, type);
1517   else
1518     lb = TYPE_MIN_VALUE (type);
1519
1520   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
1521     ub = upper_bound_in_type (type, type);
1522   else
1523     ub = TYPE_MAX_VALUE (type);
1524
1525   if (lb)
1526     {
1527       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, scop_nb_params (scop));
1528       ppl_set_coef (le, p, -1);
1529       ppl_set_inhomogeneous_tree (le, lb);
1530       ppl_new_Constraint (&cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
1531       ppl_Polyhedron_add_constraint (context, cstr);
1532       ppl_delete_Linear_Expression (le);
1533       ppl_delete_Constraint (cstr);
1534     }
1535
1536   if (ub)
1537     {
1538       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, scop_nb_params (scop));
1539       ppl_set_coef (le, p, -1);
1540       ppl_set_inhomogeneous_tree (le, ub);
1541       ppl_new_Constraint (&cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1542       ppl_Polyhedron_add_constraint (context, cstr);
1543       ppl_delete_Linear_Expression (le);
1544       ppl_delete_Constraint (cstr);
1545     }
1546 }
1547
1548 /* Build the context of the SCOP.  The context usually contains extra
1549    constraints that are added to the iteration domains that constrain
1550    some parameters.  */
1551
1552 static void
1553 build_scop_context (scop_p scop)
1554 {
1555   ppl_Polyhedron_t context;
1556   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ps;
1557   graphite_dim_t p, n = scop_nb_params (scop);
1558
1559   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&context, n, 0);
1560
1561   for (p = 0; p < n; p++)
1562     add_param_constraints (scop, context, p);
1563
1564   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1565     (&ps, context);
1566   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
1567     (SCOP_CONTEXT (scop), ps);
1568
1569   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (ps);
1570   ppl_delete_Polyhedron (context);
1571 }
1572
1573 /* Build the iteration domains: the loops belonging to the current
1574    SCOP, and that vary for the execution of the current basic block.
1575    Returns false if there is no loop in SCOP.  */
1576
1577 static void
1578 build_scop_iteration_domain (scop_p scop)
1579 {
1580   struct loop *loop;
1581   sese region = SCOP_REGION (scop);
1582   int i;
1583   ppl_Polyhedron_t ph;
1584   poly_bb_p pbb;
1585   int nb_loops = number_of_loops ();
1586   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *domains
1587     = XNEWVEC (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t, nb_loops);
1588
1589   for (i = 0; i < nb_loops; i++)
1590     domains[i] = NULL;
1591
1592   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&ph, scop_nb_params (scop), 0);
1593
1594   for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop); i++)
1595     if (!loop_in_sese_p (loop_outer (loop), region))
1596       build_loop_iteration_domains (scop, loop, ph, 0, domains);
1597
1598   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1599     if (domains[gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb))->num])
1600       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1601         (&PBB_DOMAIN (pbb), (ppl_const_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t)
1602          domains[gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb))->num]);
1603     else
1604       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1605         (&PBB_DOMAIN (pbb), ph);
1606
1607   for (i = 0; i < nb_loops; i++)
1608     if (domains[i])
1609       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (domains[i]);
1610
1611   ppl_delete_Polyhedron (ph);
1612   free (domains);
1613 }
1614
1615 /* Add a constrain to the ACCESSES polyhedron for the alias set of
1616    data reference DR.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the
1617    ACCESSES polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration
1618    domain.  */
1619
1620 static void
1621 pdr_add_alias_set (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1622                    ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1623                    ppl_dimension_type dom_nb_dims)
1624 {
1625   ppl_Linear_Expression_t alias;
1626   ppl_Constraint_t cstr;
1627   int alias_set_num = 0;
1628   base_alias_pair *bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1629
1630   if (bap && bap->alias_set)
1631     alias_set_num = *(bap->alias_set);
1632
1633   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&alias, accessp_nb_dims);
1634
1635   ppl_set_coef (alias, dom_nb_dims, 1);
1636   ppl_set_inhomogeneous (alias, -alias_set_num);
1637   ppl_new_Constraint (&cstr, alias, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
1638   ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1639
1640   ppl_delete_Linear_Expression (alias);
1641   ppl_delete_Constraint (cstr);
1642 }
1643
1644 /* Add to ACCESSES polyhedron equalities defining the access functions
1645    to the memory.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the ACCESSES
1646    polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration domain.
1647    PBB is the poly_bb_p that contains the data reference DR.  */
1648
1649 static void
1650 pdr_add_memory_accesses (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1651                          ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1652                          ppl_dimension_type dom_nb_dims,
1653                          poly_bb_p pbb)
1654 {
1655   int i, nb_subscripts = DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1656   mpz_t v;
1657   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb);
1658   sese region = SCOP_REGION (scop);
1659
1660   mpz_init (v);
1661
1662   for (i = 0; i < nb_subscripts; i++)
1663     {
1664       ppl_Linear_Expression_t fn, access;
1665       ppl_Constraint_t cstr;
1666       ppl_dimension_type subscript = dom_nb_dims + 1 + i;
1667       tree afn = DR_ACCESS_FN (dr, nb_subscripts - 1 - i);
1668
1669       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&fn, dom_nb_dims);
1670       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&access, accessp_nb_dims);
1671
1672       mpz_set_si (v, 1);
1673       scan_tree_for_params (region, afn, fn, v);
1674       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (access, fn);
1675
1676       ppl_set_coef (access, subscript, -1);
1677       ppl_new_Constraint (&cstr, access, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
1678       ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1679
1680       ppl_delete_Linear_Expression (fn);
1681       ppl_delete_Linear_Expression (access);
1682       ppl_delete_Constraint (cstr);
1683     }
1684
1685   mpz_clear (v);
1686 }
1687
1688 /* Add constrains representing the size of the accessed data to the
1689    ACCESSES polyhedron.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the
1690    ACCESSES polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration
1691    domain.  */
1692
1693 static void
1694 pdr_add_data_dimensions (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1695                          ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1696                          ppl_dimension_type dom_nb_dims)
1697 {
1698   tree ref = DR_REF (dr);
1699   int i, nb_subscripts = DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1700
1701   for (i = nb_subscripts - 1; i >= 0; i--, ref = TREE_OPERAND (ref, 0))
1702     {
1703       ppl_Linear_Expression_t expr;
1704       ppl_Constraint_t cstr;
1705       ppl_dimension_type subscript = dom_nb_dims + 1 + i;
1706       tree low, high;
1707
1708       if (TREE_CODE (ref) != ARRAY_REF)
1709         break;
1710
1711       low = array_ref_low_bound (ref);
1712
1713       /* subscript - low >= 0 */
1714       if (host_integerp (low, 0))
1715         {
1716           ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, accessp_nb_dims);
1717           ppl_set_coef (expr, subscript, 1);
1718
1719           ppl_set_inhomogeneous (expr, -int_cst_value (low));
1720
1721           ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1722           ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1723           ppl_delete_Linear_Expression (expr);
1724           ppl_delete_Constraint (cstr);
1725         }
1726
1727       high = array_ref_up_bound (ref);
1728
1729       /* high - subscript >= 0 */
1730       if (high && host_integerp (high, 0)
1731           /* 1-element arrays at end of structures may extend over
1732              their declared size.  */
1733           && !(array_at_struct_end_p (ref)
1734                && operand_equal_p (low, high, 0)))
1735         {
1736           ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, accessp_nb_dims);
1737           ppl_set_coef (expr, subscript, -1);
1738
1739           ppl_set_inhomogeneous (expr, int_cst_value (high));
1740
1741           ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1742           ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1743           ppl_delete_Linear_Expression (expr);
1744           ppl_delete_Constraint (cstr);
1745         }
1746     }
1747 }
1748
1749 /* Build data accesses for DR in PBB.  */
1750
1751 static void
1752 build_poly_dr (data_reference_p dr, poly_bb_p pbb)
1753 {
1754   ppl_Polyhedron_t accesses;
1755   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t accesses_ps;
1756   ppl_dimension_type dom_nb_dims;
1757   ppl_dimension_type accessp_nb_dims;
1758   int dr_base_object_set;
1759
1760   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (PBB_DOMAIN (pbb),
1761                                                       &dom_nb_dims);
1762   accessp_nb_dims = dom_nb_dims + 1 + DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1763
1764   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&accesses, accessp_nb_dims, 0);
1765
1766   pdr_add_alias_set (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims);
1767   pdr_add_memory_accesses (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims, pbb);
1768   pdr_add_data_dimensions (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims);
1769
1770   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&accesses_ps,
1771                                                             accesses);
1772   ppl_delete_Polyhedron (accesses);
1773
1774   if (dr->aux)
1775     dr_base_object_set = ((base_alias_pair *)(dr->aux))->base_obj_set;
1776
1777   new_poly_dr (pbb, dr_base_object_set, accesses_ps, DR_IS_READ (dr) ? PDR_READ : PDR_WRITE,
1778                dr, DR_NUM_DIMENSIONS (dr));
1779 }
1780
1781 /* Write to FILE the alias graph of data references in DIMACS format.  */
1782
1783 static inline bool
1784 write_alias_graph_to_ascii_dimacs (FILE *file, char *comment,
1785                                    VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1786 {
1787   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1788   int edge_num = 0;
1789   data_reference_p dr1, dr2;
1790   int i, j;
1791
1792   if (num_vertex == 0)
1793     return true;
1794
1795   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1796     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1797       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1798         edge_num++;
1799
1800   fprintf (file, "$\n");
1801
1802   if (comment)
1803     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1804
1805   fprintf (file, "p edge %d %d\n", num_vertex, edge_num);
1806
1807   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1808     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1809       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1810         fprintf (file, "e %d %d\n", i + 1, j + 1);
1811
1812   return true;
1813 }
1814
1815 /* Write to FILE the alias graph of data references in DOT format.  */
1816
1817 static inline bool
1818 write_alias_graph_to_ascii_dot (FILE *file, char *comment,
1819                                 VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1820 {
1821   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1822   data_reference_p dr1, dr2;
1823   int i, j;
1824
1825   if (num_vertex == 0)
1826     return true;
1827
1828   fprintf (file, "$\n");
1829
1830   if (comment)
1831     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1832
1833   /* First print all the vertices.  */
1834   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1835     fprintf (file, "n%d;\n", i);
1836
1837   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1838     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1839       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1840         fprintf (file, "n%d n%d\n", i, j);
1841
1842   return true;
1843 }
1844
1845 /* Write to FILE the alias graph of data references in ECC format.  */
1846
1847 static inline bool
1848 write_alias_graph_to_ascii_ecc (FILE *file, char *comment,
1849                                 VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1850 {
1851   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1852   data_reference_p dr1, dr2;
1853   int i, j;
1854
1855   if (num_vertex == 0)
1856     return true;
1857
1858   fprintf (file, "$\n");
1859
1860   if (comment)
1861     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1862
1863   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1864     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1865       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1866         fprintf (file, "%d %d\n", i, j);
1867
1868   return true;
1869 }
1870
1871 /* Check if DR1 and DR2 are in the same object set.  */
1872
1873 static bool
1874 dr_same_base_object_p (const struct data_reference *dr1,
1875                        const struct data_reference *dr2)
1876 {
1877   return operand_equal_p (DR_BASE_OBJECT (dr1), DR_BASE_OBJECT (dr2), 0);
1878 }
1879
1880 /* Uses DFS component number as representative of alias-sets. Also tests for
1881    optimality by verifying if every connected component is a clique. Returns
1882    true (1) if the above test is true, and false (0) otherwise.  */
1883
1884 static int
1885 build_alias_set_optimal_p (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1886 {
1887   int num_vertices = VEC_length (data_reference_p, drs);
1888   struct graph *g = new_graph (num_vertices);
1889   data_reference_p dr1, dr2;
1890   int i, j;
1891   int num_connected_components;
1892   int v_indx1, v_indx2, num_vertices_in_component;
1893   int *all_vertices;
1894   int *vertices;
1895   struct graph_edge *e;
1896   int this_component_is_clique;
1897   int all_components_are_cliques = 1;
1898
1899   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1900     for (j = i+1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1901       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1902         {
1903           add_edge (g, i, j);
1904           add_edge (g, j, i);
1905         }
1906
1907   all_vertices = XNEWVEC (int, num_vertices);
1908   vertices = XNEWVEC (int, num_vertices);
1909   for (i = 0; i < num_vertices; i++)
1910     all_vertices[i] = i;
1911
1912   num_connected_components = graphds_dfs (g, all_vertices, num_vertices,
1913                                           NULL, true, NULL);
1914   for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
1915     {
1916       data_reference_p dr = VEC_index (data_reference_p, drs, i);
1917       base_alias_pair *bap;
1918
1919       if (dr->aux)
1920         bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1921
1922       bap->alias_set = XNEW (int);
1923       *(bap->alias_set) = g->vertices[i].component + 1;
1924     }
1925
1926   /* Verify if the DFS numbering results in optimal solution.  */
1927   for (i = 0; i < num_connected_components; i++)
1928     {
1929       num_vertices_in_component = 0;
1930       /* Get all vertices whose DFS component number is the same as i.  */
1931       for (j = 0; j < num_vertices; j++)
1932         if (g->vertices[j].component == i)
1933           vertices[num_vertices_in_component++] = j;
1934
1935       /* Now test if the vertices in 'vertices' form a clique, by testing
1936          for edges among each pair.  */
1937       this_component_is_clique = 1;
1938       for (v_indx1 = 0; v_indx1 < num_vertices_in_component; v_indx1++)
1939         {
1940           for (v_indx2 = v_indx1+1; v_indx2 < num_vertices_in_component; v_indx2++)
1941             {
1942               /* Check if the two vertices are connected by iterating
1943                  through all the edges which have one of these are source.  */
1944               e = g->vertices[vertices[v_indx2]].pred;
1945               while (e)
1946                 {
1947                   if (e->src == vertices[v_indx1])
1948                     break;
1949                   e = e->pred_next;
1950                 }
1951               if (!e)
1952                 {
1953                   this_component_is_clique = 0;
1954                   break;
1955                 }
1956             }
1957           if (!this_component_is_clique)
1958             all_components_are_cliques = 0;
1959         }
1960     }
1961
1962   free (all_vertices);
1963   free (vertices);
1964   free_graph (g);
1965   return all_components_are_cliques;
1966 }
1967
1968 /* Group each data reference in DRS with it's base object set num.  */
1969
1970 static void
1971 build_base_obj_set_for_drs (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1972 {
1973   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1974   struct graph *g = new_graph (num_vertex);
1975   data_reference_p dr1, dr2;
1976   int i, j;
1977   int *queue;
1978
1979   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1980     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1981       if (dr_same_base_object_p (dr1, dr2))
1982         {
1983           add_edge (g, i, j);
1984           add_edge (g, j, i);
1985         }
1986
1987   queue = XNEWVEC (int, num_vertex);
1988   for (i = 0; i < num_vertex; i++)
1989     queue[i] = i;
1990
1991   graphds_dfs (g, queue, num_vertex, NULL, true, NULL);
1992
1993   for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
1994     {
1995       data_reference_p dr = VEC_index (data_reference_p, drs, i);
1996       base_alias_pair *bap;
1997
1998       if (dr->aux)
1999         bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
2000
2001       bap->base_obj_set = g->vertices[i].component + 1;
2002     }
2003
2004   free (queue);
2005   free_graph (g);
2006 }
2007
2008 /* Build the data references for PBB.  */
2009
2010 static void
2011 build_pbb_drs (poly_bb_p pbb)
2012 {
2013   int j;
2014   data_reference_p dr;
2015   VEC (data_reference_p, heap) *gbb_drs = GBB_DATA_REFS (PBB_BLACK_BOX (pbb));
2016
2017   for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p, gbb_drs, j, dr); j++)
2018     build_poly_dr (dr, pbb);
2019 }
2020
2021 /* Dump to file the alias graphs for the data references in DRS.  */
2022
2023 static void
2024 dump_alias_graphs (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
2025 {
2026   char comment[100];
2027   FILE *file_dimacs, *file_ecc, *file_dot;
2028
2029   file_dimacs = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_dimacs", "ab");
2030   if (file_dimacs)
2031     {
2032       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2033                 current_function_name ());
2034       write_alias_graph_to_ascii_dimacs (file_dimacs, comment, drs);
2035       fclose (file_dimacs);
2036     }
2037
2038   file_ecc = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_ecc", "ab");
2039   if (file_ecc)
2040     {
2041       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2042                 current_function_name ());
2043       write_alias_graph_to_ascii_ecc (file_ecc, comment, drs);
2044       fclose (file_ecc);
2045     }
2046
2047   file_dot = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_dot", "ab");
2048   if (file_dot)
2049     {
2050       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2051                 current_function_name ());
2052       write_alias_graph_to_ascii_dot (file_dot, comment, drs);
2053       fclose (file_dot);
2054     }
2055 }
2056
2057 /* Build data references in SCOP.  */
2058
2059 static void
2060 build_scop_drs (scop_p scop)
2061 {
2062   int i, j;
2063   poly_bb_p pbb;
2064   data_reference_p dr;
2065   VEC (data_reference_p, heap) *drs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 3);
2066
2067   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
2068     for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p,
2069                              GBB_DATA_REFS (PBB_BLACK_BOX (pbb)), j, dr); j++)
2070       VEC_safe_push (data_reference_p, heap, drs, dr);
2071
2072   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr); i++)
2073     dr->aux = XNEW (base_alias_pair);
2074
2075   if (!build_alias_set_optimal_p (drs))
2076     {
2077       /* TODO: Add support when building alias set is not optimal.  */
2078       ;
2079     }
2080
2081   build_base_obj_set_for_drs (drs);
2082
2083   /* When debugging, enable the following code.  This cannot be used
2084      in production compilers.  */
2085   if (0)
2086     dump_alias_graphs (drs);
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, const char *base_name)
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, base_name);
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   /* Note that loop close phi nodes should have a single argument
2185      because we translated the representation into a canonical form
2186      before Graphite: see canonicalize_loop_closed_ssa_form.  */
2187   return (gimple_phi_num_args (phi) == 1);
2188 }
2189
2190 /* Rewrite out of SSA the reduction phi node at PSI by creating a zero
2191    dimension array for it.  */
2192
2193 static void
2194 rewrite_close_phi_out_of_ssa (gimple_stmt_iterator *psi)
2195 {
2196   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2197   tree res = gimple_phi_result (phi);
2198   tree var = SSA_NAME_VAR (res);
2199   tree zero_dim_array = create_zero_dim_array (var, "Close_Phi");
2200   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (phi));
2201   gimple stmt = gimple_build_assign (res, zero_dim_array);
2202   tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, 0);
2203
2204   /* Note that loop close phi nodes should have a single argument
2205      because we translated the representation into a canonical form
2206      before Graphite: see canonicalize_loop_closed_ssa_form.  */
2207   gcc_assert (gimple_phi_num_args (phi) == 1);
2208
2209   if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
2210       && !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg))
2211     insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, arg);
2212   else
2213     insert_out_of_ssa_copy_on_edge (single_pred_edge (gimple_bb (phi)),
2214                                     zero_dim_array, arg);
2215
2216   remove_phi_node (psi, false);
2217   gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2218   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2219 }
2220
2221 /* Rewrite out of SSA the reduction phi node at PSI by creating a zero
2222    dimension array for it.  */
2223
2224 static void
2225 rewrite_phi_out_of_ssa (gimple_stmt_iterator *psi)
2226 {
2227   size_t i;
2228   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2229   basic_block bb = gimple_bb (phi);
2230   tree res = gimple_phi_result (phi);
2231   tree var = SSA_NAME_VAR (res);
2232   tree zero_dim_array = create_zero_dim_array (var, "General_Reduction");
2233   gimple_stmt_iterator gsi;
2234   gimple stmt;
2235   gimple_seq stmts;
2236
2237   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2238     {
2239       tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
2240
2241       /* Try to avoid the insertion on edges as much as possible: this
2242          would avoid the insertion of code on loop latch edges, making
2243          the pattern matching of the vectorizer happy, or it would
2244          avoid the insertion of useless basic blocks.  Note that it is
2245          incorrect to insert out of SSA copies close by their
2246          definition when they are more than two loop levels apart:
2247          for example, starting from a double nested loop
2248
2249          | a = ...
2250          | loop_1
2251          |  loop_2
2252          |    b = phi (a, c)
2253          |    c = ...
2254          |  end_2
2255          | end_1
2256
2257          the following transform is incorrect
2258
2259          | a = ...
2260          | Red[0] = a
2261          | loop_1
2262          |  loop_2
2263          |    b = Red[0]
2264          |    c = ...
2265          |    Red[0] = c
2266          |  end_2
2267          | end_1
2268
2269          whereas inserting the copy on the incoming edge is correct
2270
2271          | a = ...
2272          | loop_1
2273          |  Red[0] = a
2274          |  loop_2
2275          |    b = Red[0]
2276          |    c = ...
2277          |    Red[0] = c
2278          |  end_2
2279          | end_1
2280       */
2281       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
2282           && is_gimple_reg (arg)
2283           && gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg))
2284           && (flow_bb_inside_loop_p (bb->loop_father,
2285                                      gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg)))
2286               || flow_bb_inside_loop_p (loop_outer (bb->loop_father),
2287                                         gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg)))))
2288         insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, arg);
2289       else
2290         insert_out_of_ssa_copy_on_edge (gimple_phi_arg_edge (phi, i),
2291                                         zero_dim_array, arg);
2292     }
2293
2294   var = force_gimple_operand (zero_dim_array, &stmts, true, NULL_TREE);
2295
2296   if (!stmts)
2297     stmts = gimple_seq_alloc ();
2298
2299   stmt = gimple_build_assign (res, var);
2300   remove_phi_node (psi, false);
2301   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2302
2303   gsi = gsi_last (stmts);
2304   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2305
2306   gsi = gsi_after_labels (bb);
2307   gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2308 }
2309
2310 /* Return true when DEF can be analyzed in REGION by the scalar
2311    evolution analyzer.  */
2312
2313 static bool
2314 scev_analyzable_p (tree def, sese region)
2315 {
2316   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
2317   loop_p loop = loop_containing_stmt (stmt);
2318   tree scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, def);
2319
2320   return !chrec_contains_undetermined (scev);
2321 }
2322
2323 /* Rewrite the scalar dependence of DEF used in USE_STMT with a memory
2324    read from ZERO_DIM_ARRAY.  */
2325
2326 static void
2327 rewrite_cross_bb_scalar_dependence (tree zero_dim_array, tree def, gimple use_stmt)
2328 {
2329   tree var = SSA_NAME_VAR (def);
2330   gimple name_stmt = gimple_build_assign (var, zero_dim_array);
2331   tree name = make_ssa_name (var, name_stmt);
2332   ssa_op_iter iter;
2333   use_operand_p use_p;
2334   gimple_stmt_iterator gsi;
2335
2336   gcc_assert (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI);
2337
2338   gimple_assign_set_lhs (name_stmt, name);
2339
2340   gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
2341   gsi_insert_before (&gsi, name_stmt, GSI_NEW_STMT);
2342
2343   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, use_stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2344     if (operand_equal_p (def, USE_FROM_PTR (use_p), 0))
2345       replace_exp (use_p, name);
2346
2347   update_stmt (use_stmt);
2348 }
2349
2350 /* Rewrite the scalar dependences crossing the boundary of the BB
2351    containing STMT with an array.  */
2352
2353 static void
2354 rewrite_cross_bb_scalar_deps (sese region, gimple_stmt_iterator *gsi)
2355 {
2356   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2357   imm_use_iterator imm_iter;
2358   tree def;
2359   basic_block def_bb;
2360   tree zero_dim_array = NULL_TREE;
2361   gimple use_stmt;
2362
2363   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
2364     return;
2365
2366   def = gimple_assign_lhs (stmt);
2367   if (!is_gimple_reg (def)
2368       || scev_analyzable_p (def, region))
2369     return;
2370
2371   def_bb = gimple_bb (stmt);
2372
2373   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, def)
2374     if (def_bb != gimple_bb (use_stmt)
2375         && gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
2376         && !is_gimple_debug (use_stmt))
2377       {
2378         if (!zero_dim_array)
2379           {
2380             zero_dim_array = create_zero_dim_array
2381               (SSA_NAME_VAR (def), "Cross_BB_scalar_dependence");
2382             insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, def);
2383             gsi_next (gsi);
2384           }
2385
2386         rewrite_cross_bb_scalar_dependence (zero_dim_array, def, use_stmt);
2387       }
2388 }
2389
2390 /* Rewrite out of SSA all the reduction phi nodes of SCOP.  */
2391
2392 static void
2393 rewrite_reductions_out_of_ssa (scop_p scop)
2394 {
2395   basic_block bb;
2396   gimple_stmt_iterator psi;
2397   sese region = SCOP_REGION (scop);
2398
2399   FOR_EACH_BB (bb)
2400     if (bb_in_sese_p (bb, region))
2401       for (psi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (psi);)
2402         {
2403           if (scalar_close_phi_node_p (gsi_stmt (psi)))
2404             rewrite_close_phi_out_of_ssa (&psi);
2405           else if (reduction_phi_p (region, &psi))
2406             rewrite_phi_out_of_ssa (&psi);
2407         }
2408
2409   update_ssa (TODO_update_ssa);
2410 #ifdef ENABLE_CHECKING
2411   verify_loop_closed_ssa (true);
2412 #endif
2413
2414   FOR_EACH_BB (bb)
2415     if (bb_in_sese_p (bb, region))
2416       for (psi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2417         rewrite_cross_bb_scalar_deps (region, &psi);
2418
2419   update_ssa (TODO_update_ssa);
2420 #ifdef ENABLE_CHECKING
2421   verify_loop_closed_ssa (true);
2422 #endif
2423 }
2424
2425 /* Returns the number of pbbs that are in loops contained in SCOP.  */
2426
2427 static int
2428 nb_pbbs_in_loops (scop_p scop)
2429 {
2430   int i;
2431   poly_bb_p pbb;
2432   int res = 0;
2433
2434   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
2435     if (loop_in_sese_p (gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb)), SCOP_REGION (scop)))
2436       res++;
2437
2438   return res;
2439 }
2440
2441 /* Return the number of data references in BB that write in
2442    memory.  */
2443
2444 static int
2445 nb_data_writes_in_bb (basic_block bb)
2446 {
2447   int res = 0;
2448   gimple_stmt_iterator gsi;
2449
2450   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2451     if (gimple_vdef (gsi_stmt (gsi)))
2452       res++;
2453
2454   return res;
2455 }
2456
2457 /* Splits STMT out of its current BB.  */
2458
2459 static basic_block
2460 split_reduction_stmt (gimple stmt)
2461 {
2462   gimple_stmt_iterator gsi;
2463   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2464   edge e;
2465
2466   /* Do not split basic blocks with no writes to memory: the reduction
2467      will be the only write to memory.  */
2468   if (nb_data_writes_in_bb (bb) == 0)
2469     return bb;
2470
2471   split_block (bb, stmt);
2472
2473   if (gsi_one_before_end_p (gsi_start_nondebug_bb (bb)))
2474     return bb;
2475
2476   gsi = gsi_last_bb (bb);
2477   gsi_prev (&gsi);
2478   e = split_block (bb, gsi_stmt (gsi));
2479
2480   return e->dest;
2481 }
2482
2483 /* Return true when stmt is a reduction operation.  */
2484
2485 static inline bool
2486 is_reduction_operation_p (gimple stmt)
2487 {
2488   enum tree_code code;
2489
2490   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
2491   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2492
2493   return flag_associative_math
2494     && commutative_tree_code (code)
2495     && associative_tree_code (code);
2496 }
2497
2498 /* Returns true when PHI contains an argument ARG.  */
2499
2500 static bool
2501 phi_contains_arg (gimple phi, tree arg)
2502 {
2503   size_t i;
2504
2505   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2506     if (operand_equal_p (arg, gimple_phi_arg_def (phi, i), 0))
2507       return true;
2508
2509   return false;
2510 }
2511
2512 /* Return a loop phi node that corresponds to a reduction containing LHS.  */
2513
2514 static gimple
2515 follow_ssa_with_commutative_ops (tree arg, tree lhs)
2516 {
2517   gimple stmt;
2518
2519   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2520     return NULL;
2521
2522   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2523
2524   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_NOP
2525       || gimple_code (stmt) == GIMPLE_CALL)
2526     return NULL;
2527
2528   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2529     {
2530       if (phi_contains_arg (stmt, lhs))
2531         return stmt;
2532       return NULL;
2533     }
2534
2535   if (!is_gimple_assign (stmt))
2536     return NULL;
2537
2538   if (gimple_num_ops (stmt) == 2)
2539     return follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs1 (stmt), lhs);
2540
2541   if (is_reduction_operation_p (stmt))
2542     {
2543       gimple res = follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs1 (stmt), lhs);
2544
2545       return res ? res :
2546         follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs2 (stmt), lhs);
2547     }
2548
2549   return NULL;
2550 }
2551
2552 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2553    the STMT.  Return the phi node of the reduction cycle, or NULL.  */
2554
2555 static gimple
2556 detect_commutative_reduction_arg (tree lhs, gimple stmt, tree arg,
2557                                   VEC (gimple, heap) **in,
2558                                   VEC (gimple, heap) **out)
2559 {
2560   gimple phi = follow_ssa_with_commutative_ops (arg, lhs);
2561
2562   if (!phi)
2563     return NULL;
2564
2565   VEC_safe_push (gimple, heap, *in, stmt);
2566   VEC_safe_push (gimple, heap, *out, stmt);
2567   return phi;
2568 }
2569
2570 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2571    the STMT.  Return the phi node of the reduction cycle, or NULL.  */
2572
2573 static gimple
2574 detect_commutative_reduction_assign (gimple stmt, VEC (gimple, heap) **in,
2575                                      VEC (gimple, heap) **out)
2576 {
2577   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2578
2579   if (gimple_num_ops (stmt) == 2)
2580     return detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2581                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
2582                                              in, out);
2583
2584   if (is_reduction_operation_p (stmt))
2585     {
2586       gimple res = detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2587                                                      gimple_assign_rhs1 (stmt),
2588                                                      in, out);
2589       return res ? res
2590         : detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2591                                             gimple_assign_rhs2 (stmt),
2592                                             in, out);
2593     }
2594
2595   return NULL;
2596 }
2597
2598 /* Return a loop phi node that corresponds to a reduction containing LHS.  */
2599
2600 static gimple
2601 follow_inital_value_to_phi (tree arg, tree lhs)
2602 {
2603   gimple stmt;
2604
2605   if (!arg || TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2606     return NULL;
2607
2608   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2609
2610   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
2611       && phi_contains_arg (stmt, lhs))
2612     return stmt;
2613
2614   return NULL;
2615 }
2616
2617
2618 /* Return the argument of the loop PHI that is the inital value coming
2619    from outside the loop.  */
2620
2621 static edge
2622 edge_initial_value_for_loop_phi (gimple phi)
2623 {
2624   size_t i;
2625
2626   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2627     {
2628       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2629
2630       if (loop_depth (e->src->loop_father)
2631           < loop_depth (e->dest->loop_father))
2632         return e;
2633     }
2634
2635   return NULL;
2636 }
2637
2638 /* Return the argument of the loop PHI that is the inital value coming
2639    from outside the loop.  */
2640
2641 static tree
2642 initial_value_for_loop_phi (gimple phi)
2643 {
2644   size_t i;
2645
2646   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2647     {
2648       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2649
2650       if (loop_depth (e->src->loop_father)
2651           < loop_depth (e->dest->loop_father))
2652         return gimple_phi_arg_def (phi, i);
2653     }
2654
2655   return NULL_TREE;
2656 }
2657
2658 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2659    the loop closed phi node CLOSE_PHI.  Return the phi node of the
2660    reduction cycle, or NULL.  */
2661
2662 static gimple
2663 detect_commutative_reduction (gimple stmt, VEC (gimple, heap) **in,
2664                               VEC (gimple, heap) **out)
2665 {
2666   if (scalar_close_phi_node_p (stmt))
2667     {
2668       tree arg = gimple_phi_arg_def (stmt, 0);
2669       gimple def, loop_phi;
2670
2671       if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2672         return NULL;
2673
2674       /* Note that loop close phi nodes should have a single argument
2675          because we translated the representation into a canonical form
2676          before Graphite: see canonicalize_loop_closed_ssa_form.  */
2677       gcc_assert (gimple_phi_num_args (stmt) == 1);
2678
2679       def = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2680       loop_phi = detect_commutative_reduction (def, in, out);
2681
2682       if (loop_phi)
2683         {
2684           tree lhs = gimple_phi_result (stmt);
2685           tree init = initial_value_for_loop_phi (loop_phi);
2686           gimple phi = follow_inital_value_to_phi (init, lhs);
2687
2688           VEC_safe_push (gimple, heap, *in, loop_phi);
2689           VEC_safe_push (gimple, heap, *out, stmt);
2690           return phi;
2691         }
2692       else
2693         return NULL;
2694     }
2695
2696   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASSIGN)
2697     return detect_commutative_reduction_assign (stmt, in, out);
2698
2699   return NULL;
2700 }
2701
2702 /* Translate the scalar reduction statement STMT to an array RED
2703    knowing that its recursive phi node is LOOP_PHI.  */
2704
2705 static void
2706 translate_scalar_reduction_to_array_for_stmt (tree red, gimple stmt,
2707                                               gimple loop_phi)
2708 {
2709   gimple_stmt_iterator insert_gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (loop_phi));
2710   tree res = gimple_phi_result (loop_phi);
2711   gimple assign = gimple_build_assign (res, red);
2712
2713   gsi_insert_before (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2714
2715   insert_gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (stmt));
2716   assign = gimple_build_assign (red, gimple_assign_lhs (stmt));
2717   insert_gsi = gsi_for_stmt (stmt);
2718   gsi_insert_after (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2719 }
2720
2721 /* Insert the assignment "result (CLOSE_PHI) = RED".  */
2722
2723 static void
2724 insert_copyout (tree red, gimple close_phi)
2725 {
2726   tree res = gimple_phi_result (close_phi);
2727   basic_block bb = gimple_bb (close_phi);
2728   gimple_stmt_iterator insert_gsi = gsi_after_labels (bb);
2729   gimple assign = gimple_build_assign (res, red);
2730
2731   gsi_insert_before (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2732 }
2733
2734 /* Insert the assignment "RED = initial_value (LOOP_PHI)".  */
2735
2736 static void
2737 insert_copyin (tree red, gimple loop_phi)
2738 {
2739   gimple_seq stmts;
2740   tree init = initial_value_for_loop_phi (loop_phi);
2741   tree expr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (init), red, init);
2742
2743   force_gimple_operand (expr, &stmts, true, NULL);
2744   gsi_insert_seq_on_edge (edge_initial_value_for_loop_phi (loop_phi), stmts);
2745 }
2746
2747 /* Removes the PHI node and resets all the debug stmts that are using
2748    the PHI_RESULT.  */
2749
2750 static void
2751 remove_phi (gimple phi)
2752 {
2753   imm_use_iterator imm_iter;
2754   tree def;
2755   use_operand_p use_p;
2756   gimple_stmt_iterator gsi;
2757   VEC (gimple, heap) *update = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
2758   unsigned int i;
2759   gimple stmt;
2760
2761   def = PHI_RESULT (phi);
2762   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, def)
2763     {
2764       stmt = USE_STMT (use_p);
2765
2766       if (is_gimple_debug (stmt))
2767         {
2768           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
2769           VEC_safe_push (gimple, heap, update, stmt);
2770         }
2771     }
2772
2773   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, update, i, stmt); i++)
2774     update_stmt (stmt);
2775
2776   VEC_free (gimple, heap, update);
2777
2778   gsi = gsi_for_phi_node (phi);
2779   remove_phi_node (&gsi, false);
2780 }
2781
2782 /* Rewrite out of SSA the reduction described by the loop phi nodes
2783    IN, and the close phi nodes OUT.  IN and OUT are structured by loop
2784    levels like this:
2785
2786    IN: stmt, loop_n, ..., loop_0
2787    OUT: stmt, close_n, ..., close_0
2788
2789    the first element is the reduction statement, and the next elements
2790    are the loop and close phi nodes of each of the outer loops.  */
2791
2792 static void
2793 translate_scalar_reduction_to_array (VEC (gimple, heap) *in,
2794                                      VEC (gimple, heap) *out,
2795                                      sbitmap reductions)
2796 {
2797   unsigned int i;
2798   gimple loop_phi;
2799   tree red = NULL_TREE;
2800
2801   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, in, i, loop_phi); i++)
2802     {
2803       gimple close_phi = VEC_index (gimple, out, i);
2804
2805       if (i == 0)
2806         {
2807           gimple stmt = loop_phi;
2808           basic_block bb = split_reduction_stmt (stmt);
2809
2810           SET_BIT (reductions, bb->index);
2811           gcc_assert (close_phi == loop_phi);
2812
2813           red = create_zero_dim_array
2814             (gimple_assign_lhs (stmt), "Commutative_Associative_Reduction");
2815           translate_scalar_reduction_to_array_for_stmt
2816             (red, stmt, VEC_index (gimple, in, 1));
2817           continue;
2818         }
2819
2820       if (i == VEC_length (gimple, in) - 1)
2821         {
2822           insert_copyout (red, close_phi);
2823           insert_copyin (red, loop_phi);
2824         }
2825
2826       remove_phi (loop_phi);
2827       remove_phi (close_phi);
2828     }
2829 }
2830
2831 /* Rewrites out of SSA a commutative reduction at CLOSE_PHI.  */
2832
2833 static void
2834 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_close_phi (gimple close_phi,
2835                                                      sbitmap reductions)
2836 {
2837   VEC (gimple, heap) *in = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
2838   VEC (gimple, heap) *out = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
2839
2840   detect_commutative_reduction (close_phi, &in, &out);
2841   if (VEC_length (gimple, in) > 0)
2842     translate_scalar_reduction_to_array (in, out, reductions);
2843
2844   VEC_free (gimple, heap, in);
2845   VEC_free (gimple, heap, out);
2846 }
2847
2848 /* Rewrites all the commutative reductions from LOOP out of SSA.  */
2849
2850 static void
2851 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_loop (loop_p loop,
2852                                                 sbitmap reductions)
2853 {
2854   gimple_stmt_iterator gsi;
2855   edge exit = single_exit (loop);
2856
2857   if (!exit)
2858     return;
2859
2860   for (gsi = gsi_start_phis (exit->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2861     rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_close_phi (gsi_stmt (gsi),
2862                                                          reductions);
2863 }
2864
2865 /* Rewrites all the commutative reductions from SCOP out of SSA.  */
2866
2867 static void
2868 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa (sese region, sbitmap reductions)
2869 {
2870   loop_iterator li;
2871   loop_p loop;
2872
2873   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
2874     if (loop_in_sese_p (loop, region))
2875       rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_loop (loop, reductions);
2876
2877   gsi_commit_edge_inserts ();
2878   update_ssa (TODO_update_ssa);
2879 #ifdef ENABLE_CHECKING
2880   verify_loop_closed_ssa (true);
2881 #endif
2882 }
2883
2884 /* A LOOP is in normal form for Graphite when it contains only one
2885    scalar phi node that defines the main induction variable of the
2886    loop, only one increment of the IV, and only one exit condition.  */
2887
2888 static void
2889 graphite_loop_normal_form (loop_p loop)
2890 {
2891   struct tree_niter_desc niter;
2892   tree nit;
2893   gimple_seq stmts;
2894   edge exit = single_dom_exit (loop);
2895
2896   bool known_niter = number_of_iterations_exit (loop, exit, &niter, false);
2897
2898   /* At this point we should know the number of iterations.  */
2899   gcc_assert (known_niter);
2900
2901   nit = force_gimple_operand (unshare_expr (niter.niter), &stmts, true,
2902                               NULL_TREE);
2903   if (stmts)
2904     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (loop_preheader_edge (loop), stmts);
2905
2906   loop->single_iv = canonicalize_loop_ivs (loop, &nit, false);
2907 }
2908
2909 /* Rewrite all the loops of SCOP in normal form: one induction
2910    variable per loop.  */
2911
2912 static void
2913 scop_canonicalize_loops (scop_p scop)
2914 {
2915   loop_iterator li;
2916   loop_p loop;
2917
2918   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
2919     if (loop_in_sese_p (loop, SCOP_REGION (scop)))
2920       graphite_loop_normal_form (loop);
2921 }
2922
2923 /* Java does not initialize long_long_integer_type_node.  */
2924 #define my_long_long (long_long_integer_type_node ? long_long_integer_type_node : ssizetype)
2925
2926 /* Can all ivs be represented by a signed integer?
2927    As CLooG might generate negative values in its expressions, signed loop ivs
2928    are required in the backend. */
2929
2930 static bool
2931 scop_ivs_can_be_represented (scop_p scop)
2932 {
2933   loop_iterator li;
2934   loop_p loop;
2935
2936   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
2937     {
2938       tree type;
2939       int precision;
2940
2941       if (!loop_in_sese_p (loop, SCOP_REGION (scop)))
2942         continue;
2943
2944       if (!loop->single_iv)
2945         continue;
2946
2947       type = TREE_TYPE (loop->single_iv);
2948       precision = TYPE_PRECISION (type);
2949
2950       if (TYPE_UNSIGNED (type)
2951           && precision >= TYPE_PRECISION (my_long_long))
2952         return false;
2953     }
2954
2955   return true;
2956 }
2957
2958 #undef my_long_long
2959
2960 /* Builds the polyhedral representation for a SESE region.  */
2961
2962 void
2963 build_poly_scop (scop_p scop)
2964 {
2965   sese region = SCOP_REGION (scop);
2966   sbitmap reductions = sbitmap_alloc (last_basic_block * 2);
2967   graphite_dim_t max_dim;
2968
2969   sbitmap_zero (reductions);
2970   rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa (region, reductions);
2971   rewrite_reductions_out_of_ssa (scop);
2972   build_scop_bbs (scop, reductions);
2973   sbitmap_free (reductions);
2974
2975   /* FIXME: This restriction is needed to avoid a problem in CLooG.
2976      Once CLooG is fixed, remove this guard.  Anyways, it makes no
2977      sense to optimize a scop containing only PBBs that do not belong
2978      to any loops.  */
2979   if (nb_pbbs_in_loops (scop) == 0)
2980     return;
2981
2982   scop_canonicalize_loops (scop);
2983   if (!scop_ivs_can_be_represented (scop))
2984     return;
2985
2986   build_sese_loop_nests (region);
2987   build_sese_conditions (region);
2988   find_scop_parameters (scop);
2989
2990   max_dim = PARAM_VALUE (PARAM_GRAPHITE_MAX_NB_SCOP_PARAMS);
2991   if (scop_nb_params (scop) > max_dim)
2992     return;
2993
2994   build_scop_iteration_domain (scop);
2995   build_scop_context (scop);
2996
2997   add_conditions_to_constraints (scop);
2998   scop_to_lst (scop);
2999   build_scop_scattering (scop);
3000   build_scop_drs (scop);
3001
3002   /* This SCoP has been translated to the polyhedral
3003      representation.  */
3004   POLY_SCOP_P (scop) = true;
3005 }
3006
3007 /* Always return false.  Exercise the scop_to_clast function.  */
3008
3009 void
3010 check_poly_representation (scop_p scop ATTRIBUTE_UNUSED)
3011 {
3012 #ifdef ENABLE_CHECKING
3013   cloog_prog_clast pc = scop_to_clast (scop);
3014   cloog_clast_free (pc.stmt);
3015   cloog_program_free (pc.prog);
3016 #endif
3017 }
3018 #endif