OSDN Git Service

2010-09-15 Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-sra.c
1 /* Scalar Replacement of Aggregates (SRA) converts some structure
2    references into scalar references, exposing them to the scalar
3    optimizers.
4    Copyright (C) 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 /* This file implements Scalar Reduction of Aggregates (SRA).  SRA is run
24    twice, once in the early stages of compilation (early SRA) and once in the
25    late stages (late SRA).  The aim of both is to turn references to scalar
26    parts of aggregates into uses of independent scalar variables.
27
28    The two passes are nearly identical, the only difference is that early SRA
29    does not scalarize unions which are used as the result in a GIMPLE_RETURN
30    statement because together with inlining this can lead to weird type
31    conversions.
32
33    Both passes operate in four stages:
34
35    1. The declarations that have properties which make them candidates for
36       scalarization are identified in function find_var_candidates().  The
37       candidates are stored in candidate_bitmap.
38
39    2. The function body is scanned.  In the process, declarations which are
40       used in a manner that prevent their scalarization are removed from the
41       candidate bitmap.  More importantly, for every access into an aggregate,
42       an access structure (struct access) is created by create_access() and
43       stored in a vector associated with the aggregate.  Among other
44       information, the aggregate declaration, the offset and size of the access
45       and its type are stored in the structure.
46
47       On a related note, assign_link structures are created for every assign
48       statement between candidate aggregates and attached to the related
49       accesses.
50
51    3. The vectors of accesses are analyzed.  They are first sorted according to
52       their offset and size and then scanned for partially overlapping accesses
53       (i.e. those which overlap but one is not entirely within another).  Such
54       an access disqualifies the whole aggregate from being scalarized.
55
56       If there is no such inhibiting overlap, a representative access structure
57       is chosen for every unique combination of offset and size.  Afterwards,
58       the pass builds a set of trees from these structures, in which children
59       of an access are within their parent (in terms of offset and size).
60
61       Then accesses  are propagated  whenever possible (i.e.  in cases  when it
62       does not create a partially overlapping access) across assign_links from
63       the right hand side to the left hand side.
64
65       Then the set of trees for each declaration is traversed again and those
66       accesses which should be replaced by a scalar are identified.
67
68    4. The function is traversed again, and for every reference into an
69       aggregate that has some component which is about to be scalarized,
70       statements are amended and new statements are created as necessary.
71       Finally, if a parameter got scalarized, the scalar replacements are
72       initialized with values from respective parameter aggregates.  */
73
74 #include "config.h"
75 #include "system.h"
76 #include "coretypes.h"
77 #include "alloc-pool.h"
78 #include "tm.h"
79 #include "toplev.h"
80 #include "tree.h"
81 #include "gimple.h"
82 #include "cgraph.h"
83 #include "tree-flow.h"
84 #include "ipa-prop.h"
85 #include "tree-pretty-print.h"
86 #include "statistics.h"
87 #include "tree-dump.h"
88 #include "timevar.h"
89 #include "params.h"
90 #include "target.h"
91 #include "flags.h"
92 #include "dbgcnt.h"
93 #include "tree-inline.h"
94 #include "gimple-pretty-print.h"
95
96 /* Enumeration of all aggregate reductions we can do.  */
97 enum sra_mode { SRA_MODE_EARLY_IPA,   /* early call regularization */
98                 SRA_MODE_EARLY_INTRA, /* early intraprocedural SRA */
99                 SRA_MODE_INTRA };     /* late intraprocedural SRA */
100
101 /* Global variable describing which aggregate reduction we are performing at
102    the moment.  */
103 static enum sra_mode sra_mode;
104
105 struct assign_link;
106
107 /* ACCESS represents each access to an aggregate variable (as a whole or a
108    part).  It can also represent a group of accesses that refer to exactly the
109    same fragment of an aggregate (i.e. those that have exactly the same offset
110    and size).  Such representatives for a single aggregate, once determined,
111    are linked in a linked list and have the group fields set.
112
113    Moreover, when doing intraprocedural SRA, a tree is built from those
114    representatives (by the means of first_child and next_sibling pointers), in
115    which all items in a subtree are "within" the root, i.e. their offset is
116    greater or equal to offset of the root and offset+size is smaller or equal
117    to offset+size of the root.  Children of an access are sorted by offset.
118
119    Note that accesses to parts of vector and complex number types always
120    represented by an access to the whole complex number or a vector.  It is a
121    duty of the modifying functions to replace them appropriately.  */
122
123 struct access
124 {
125   /* Values returned by  `get_ref_base_and_extent' for each component reference
126      If EXPR isn't a component reference  just set `BASE = EXPR', `OFFSET = 0',
127      `SIZE = TREE_SIZE (TREE_TYPE (expr))'.  */
128   HOST_WIDE_INT offset;
129   HOST_WIDE_INT size;
130   tree base;
131
132   /* Expression.  It is context dependent so do not use it to create new
133      expressions to access the original aggregate.  See PR 42154 for a
134      testcase.  */
135   tree expr;
136   /* Type.  */
137   tree type;
138
139   /* The statement this access belongs to.  */
140   gimple stmt;
141
142   /* Next group representative for this aggregate. */
143   struct access *next_grp;
144
145   /* Pointer to the group representative.  Pointer to itself if the struct is
146      the representative.  */
147   struct access *group_representative;
148
149   /* If this access has any children (in terms of the definition above), this
150      points to the first one.  */
151   struct access *first_child;
152
153   /* In intraprocedural SRA, pointer to the next sibling in the access tree as
154      described above.  In IPA-SRA this is a pointer to the next access
155      belonging to the same group (having the same representative).  */
156   struct access *next_sibling;
157
158   /* Pointers to the first and last element in the linked list of assign
159      links.  */
160   struct assign_link *first_link, *last_link;
161
162   /* Pointer to the next access in the work queue.  */
163   struct access *next_queued;
164
165   /* Replacement variable for this access "region."  Never to be accessed
166      directly, always only by the means of get_access_replacement() and only
167      when grp_to_be_replaced flag is set.  */
168   tree replacement_decl;
169
170   /* Is this particular access write access? */
171   unsigned write : 1;
172
173   /* Is this access an artificial one created to scalarize some record
174      entirely? */
175   unsigned total_scalarization : 1;
176
177   /* Is this access currently in the work queue?  */
178   unsigned grp_queued : 1;
179
180   /* Does this group contain a write access?  This flag is propagated down the
181      access tree.  */
182   unsigned grp_write : 1;
183
184   /* Does this group contain a read access?  This flag is propagated down the
185      access tree.  */
186   unsigned grp_read : 1;
187
188   /* Does this group contain a read access that comes from an assignment
189      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
190   unsigned grp_assignment_read : 1;
191
192   /* Other passes of the analysis use this bit to make function
193      analyze_access_subtree create scalar replacements for this group if
194      possible.  */
195   unsigned grp_hint : 1;
196
197   /* Is the subtree rooted in this access fully covered by scalar
198      replacements?  */
199   unsigned grp_covered : 1;
200
201   /* If set to true, this access and all below it in an access tree must not be
202      scalarized.  */
203   unsigned grp_unscalarizable_region : 1;
204
205   /* Whether data have been written to parts of the aggregate covered by this
206      access which is not to be scalarized.  This flag is propagated up in the
207      access tree.  */
208   unsigned grp_unscalarized_data : 1;
209
210   /* Does this access and/or group contain a write access through a
211      BIT_FIELD_REF?  */
212   unsigned grp_partial_lhs : 1;
213
214   /* Set when a scalar replacement should be created for this variable.  We do
215      the decision and creation at different places because create_tmp_var
216      cannot be called from within FOR_EACH_REFERENCED_VAR. */
217   unsigned grp_to_be_replaced : 1;
218
219   /* Is it possible that the group refers to data which might be (directly or
220      otherwise) modified?  */
221   unsigned grp_maybe_modified : 1;
222
223   /* Set when this is a representative of a pointer to scalar (i.e. by
224      reference) parameter which we consider for turning into a plain scalar
225      (i.e. a by value parameter).  */
226   unsigned grp_scalar_ptr : 1;
227
228   /* Set when we discover that this pointer is not safe to dereference in the
229      caller.  */
230   unsigned grp_not_necessarilly_dereferenced : 1;
231 };
232
233 typedef struct access *access_p;
234
235 DEF_VEC_P (access_p);
236 DEF_VEC_ALLOC_P (access_p, heap);
237
238 /* Alloc pool for allocating access structures.  */
239 static alloc_pool access_pool;
240
241 /* A structure linking lhs and rhs accesses from an aggregate assignment.  They
242    are used to propagate subaccesses from rhs to lhs as long as they don't
243    conflict with what is already there.  */
244 struct assign_link
245 {
246   struct access *lacc, *racc;
247   struct assign_link *next;
248 };
249
250 /* Alloc pool for allocating assign link structures.  */
251 static alloc_pool link_pool;
252
253 /* Base (tree) -> Vector (VEC(access_p,heap) *) map.  */
254 static struct pointer_map_t *base_access_vec;
255
256 /* Bitmap of candidates.  */
257 static bitmap candidate_bitmap;
258
259 /* Bitmap of candidates which we should try to entirely scalarize away and
260    those which cannot be (because they are and need be used as a whole).  */
261 static bitmap should_scalarize_away_bitmap, cannot_scalarize_away_bitmap;
262
263 /* Obstack for creation of fancy names.  */
264 static struct obstack name_obstack;
265
266 /* Head of a linked list of accesses that need to have its subaccesses
267    propagated to their assignment counterparts. */
268 static struct access *work_queue_head;
269
270 /* Number of parameters of the analyzed function when doing early ipa SRA.  */
271 static int func_param_count;
272
273 /* scan_function sets the following to true if it encounters a call to
274    __builtin_apply_args.  */
275 static bool encountered_apply_args;
276
277 /* Set by scan_function when it finds a recursive call.  */
278 static bool encountered_recursive_call;
279
280 /* Set by scan_function when it finds a recursive call with less actual
281    arguments than formal parameters..  */
282 static bool encountered_unchangable_recursive_call;
283
284 /* This is a table in which for each basic block and parameter there is a
285    distance (offset + size) in that parameter which is dereferenced and
286    accessed in that BB.  */
287 static HOST_WIDE_INT *bb_dereferences;
288 /* Bitmap of BBs that can cause the function to "stop" progressing by
289    returning, throwing externally, looping infinitely or calling a function
290    which might abort etc.. */
291 static bitmap final_bbs;
292
293 /* Representative of no accesses at all. */
294 static struct access  no_accesses_representant;
295
296 /* Predicate to test the special value.  */
297
298 static inline bool
299 no_accesses_p (struct access *access)
300 {
301   return access == &no_accesses_representant;
302 }
303
304 /* Dump contents of ACCESS to file F in a human friendly way.  If GRP is true,
305    representative fields are dumped, otherwise those which only describe the
306    individual access are.  */
307
308 static struct
309 {
310   /* Number of processed aggregates is readily available in
311      analyze_all_variable_accesses and so is not stored here.  */
312
313   /* Number of created scalar replacements.  */
314   int replacements;
315
316   /* Number of times sra_modify_expr or sra_modify_assign themselves changed an
317      expression.  */
318   int exprs;
319
320   /* Number of statements created by generate_subtree_copies.  */
321   int subtree_copies;
322
323   /* Number of statements created by load_assign_lhs_subreplacements.  */
324   int subreplacements;
325
326   /* Number of times sra_modify_assign has deleted a statement.  */
327   int deleted;
328
329   /* Number of times sra_modify_assign has to deal with subaccesses of LHS and
330      RHS reparately due to type conversions or nonexistent matching
331      references.  */
332   int separate_lhs_rhs_handling;
333
334   /* Number of parameters that were removed because they were unused.  */
335   int deleted_unused_parameters;
336
337   /* Number of scalars passed as parameters by reference that have been
338      converted to be passed by value.  */
339   int scalar_by_ref_to_by_val;
340
341   /* Number of aggregate parameters that were replaced by one or more of their
342      components.  */
343   int aggregate_params_reduced;
344
345   /* Numbber of components created when splitting aggregate parameters.  */
346   int param_reductions_created;
347 } sra_stats;
348
349 static void
350 dump_access (FILE *f, struct access *access, bool grp)
351 {
352   fprintf (f, "access { ");
353   fprintf (f, "base = (%d)'", DECL_UID (access->base));
354   print_generic_expr (f, access->base, 0);
355   fprintf (f, "', offset = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->offset);
356   fprintf (f, ", size = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->size);
357   fprintf (f, ", expr = ");
358   print_generic_expr (f, access->expr, 0);
359   fprintf (f, ", type = ");
360   print_generic_expr (f, access->type, 0);
361   if (grp)
362     fprintf (f, ", grp_write = %d, total_scalarization = %d, "
363              "grp_read = %d, grp_hint = %d, grp_assignment_read = %d,"
364              "grp_covered = %d, grp_unscalarizable_region = %d, "
365              "grp_unscalarized_data = %d, grp_partial_lhs = %d, "
366              "grp_to_be_replaced = %d, grp_maybe_modified = %d, "
367              "grp_not_necessarilly_dereferenced = %d\n",
368              access->grp_write, access->total_scalarization,
369              access->grp_read, access->grp_hint, access->grp_assignment_read,
370              access->grp_covered, access->grp_unscalarizable_region,
371              access->grp_unscalarized_data, access->grp_partial_lhs,
372              access->grp_to_be_replaced, access->grp_maybe_modified,
373              access->grp_not_necessarilly_dereferenced);
374   else
375     fprintf (f, ", write = %d, total_scalarization = %d, "
376              "grp_partial_lhs = %d\n",
377              access->write, access->total_scalarization,
378              access->grp_partial_lhs);
379 }
380
381 /* Dump a subtree rooted in ACCESS to file F, indent by LEVEL.  */
382
383 static void
384 dump_access_tree_1 (FILE *f, struct access *access, int level)
385 {
386   do
387     {
388       int i;
389
390       for (i = 0; i < level; i++)
391         fputs ("* ", dump_file);
392
393       dump_access (f, access, true);
394
395       if (access->first_child)
396         dump_access_tree_1 (f, access->first_child, level + 1);
397
398       access = access->next_sibling;
399     }
400   while (access);
401 }
402
403 /* Dump all access trees for a variable, given the pointer to the first root in
404    ACCESS.  */
405
406 static void
407 dump_access_tree (FILE *f, struct access *access)
408 {
409   for (; access; access = access->next_grp)
410     dump_access_tree_1 (f, access, 0);
411 }
412
413 /* Return true iff ACC is non-NULL and has subaccesses.  */
414
415 static inline bool
416 access_has_children_p (struct access *acc)
417 {
418   return acc && acc->first_child;
419 }
420
421 /* Return a vector of pointers to accesses for the variable given in BASE or
422    NULL if there is none.  */
423
424 static VEC (access_p, heap) *
425 get_base_access_vector (tree base)
426 {
427   void **slot;
428
429   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
430   if (!slot)
431     return NULL;
432   else
433     return *(VEC (access_p, heap) **) slot;
434 }
435
436 /* Find an access with required OFFSET and SIZE in a subtree of accesses rooted
437    in ACCESS.  Return NULL if it cannot be found.  */
438
439 static struct access *
440 find_access_in_subtree (struct access *access, HOST_WIDE_INT offset,
441                         HOST_WIDE_INT size)
442 {
443   while (access && (access->offset != offset || access->size != size))
444     {
445       struct access *child = access->first_child;
446
447       while (child && (child->offset + child->size <= offset))
448         child = child->next_sibling;
449       access = child;
450     }
451
452   return access;
453 }
454
455 /* Return the first group representative for DECL or NULL if none exists.  */
456
457 static struct access *
458 get_first_repr_for_decl (tree base)
459 {
460   VEC (access_p, heap) *access_vec;
461
462   access_vec = get_base_access_vector (base);
463   if (!access_vec)
464     return NULL;
465
466   return VEC_index (access_p, access_vec, 0);
467 }
468
469 /* Find an access representative for the variable BASE and given OFFSET and
470    SIZE.  Requires that access trees have already been built.  Return NULL if
471    it cannot be found.  */
472
473 static struct access *
474 get_var_base_offset_size_access (tree base, HOST_WIDE_INT offset,
475                                  HOST_WIDE_INT size)
476 {
477   struct access *access;
478
479   access = get_first_repr_for_decl (base);
480   while (access && (access->offset + access->size <= offset))
481     access = access->next_grp;
482   if (!access)
483     return NULL;
484
485   return find_access_in_subtree (access, offset, size);
486 }
487
488 /* Add LINK to the linked list of assign links of RACC.  */
489 static void
490 add_link_to_rhs (struct access *racc, struct assign_link *link)
491 {
492   gcc_assert (link->racc == racc);
493
494   if (!racc->first_link)
495     {
496       gcc_assert (!racc->last_link);
497       racc->first_link = link;
498     }
499   else
500     racc->last_link->next = link;
501
502   racc->last_link = link;
503   link->next = NULL;
504 }
505
506 /* Move all link structures in their linked list in OLD_RACC to the linked list
507    in NEW_RACC.  */
508 static void
509 relink_to_new_repr (struct access *new_racc, struct access *old_racc)
510 {
511   if (!old_racc->first_link)
512     {
513       gcc_assert (!old_racc->last_link);
514       return;
515     }
516
517   if (new_racc->first_link)
518     {
519       gcc_assert (!new_racc->last_link->next);
520       gcc_assert (!old_racc->last_link || !old_racc->last_link->next);
521
522       new_racc->last_link->next = old_racc->first_link;
523       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
524     }
525   else
526     {
527       gcc_assert (!new_racc->last_link);
528
529       new_racc->first_link = old_racc->first_link;
530       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
531     }
532   old_racc->first_link = old_racc->last_link = NULL;
533 }
534
535 /* Add ACCESS to the work queue (which is actually a stack).  */
536
537 static void
538 add_access_to_work_queue (struct access *access)
539 {
540   if (!access->grp_queued)
541     {
542       gcc_assert (!access->next_queued);
543       access->next_queued = work_queue_head;
544       access->grp_queued = 1;
545       work_queue_head = access;
546     }
547 }
548
549 /* Pop an access from the work queue, and return it, assuming there is one.  */
550
551 static struct access *
552 pop_access_from_work_queue (void)
553 {
554   struct access *access = work_queue_head;
555
556   work_queue_head = access->next_queued;
557   access->next_queued = NULL;
558   access->grp_queued = 0;
559   return access;
560 }
561
562
563 /* Allocate necessary structures.  */
564
565 static void
566 sra_initialize (void)
567 {
568   candidate_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
569   should_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
570   cannot_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
571   gcc_obstack_init (&name_obstack);
572   access_pool = create_alloc_pool ("SRA accesses", sizeof (struct access), 16);
573   link_pool = create_alloc_pool ("SRA links", sizeof (struct assign_link), 16);
574   base_access_vec = pointer_map_create ();
575   memset (&sra_stats, 0, sizeof (sra_stats));
576   encountered_apply_args = false;
577   encountered_recursive_call = false;
578   encountered_unchangable_recursive_call = false;
579 }
580
581 /* Hook fed to pointer_map_traverse, deallocate stored vectors.  */
582
583 static bool
584 delete_base_accesses (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
585                      void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
586 {
587   VEC (access_p, heap) *access_vec;
588   access_vec = (VEC (access_p, heap) *) *value;
589   VEC_free (access_p, heap, access_vec);
590
591   return true;
592 }
593
594 /* Deallocate all general structures.  */
595
596 static void
597 sra_deinitialize (void)
598 {
599   BITMAP_FREE (candidate_bitmap);
600   BITMAP_FREE (should_scalarize_away_bitmap);
601   BITMAP_FREE (cannot_scalarize_away_bitmap);
602   free_alloc_pool (access_pool);
603   free_alloc_pool (link_pool);
604   obstack_free (&name_obstack, NULL);
605
606   pointer_map_traverse (base_access_vec, delete_base_accesses, NULL);
607   pointer_map_destroy (base_access_vec);
608 }
609
610 /* Remove DECL from candidates for SRA and write REASON to the dump file if
611    there is one.  */
612 static void
613 disqualify_candidate (tree decl, const char *reason)
614 {
615   bitmap_clear_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (decl));
616
617   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
618     {
619       fprintf (dump_file, "! Disqualifying ");
620       print_generic_expr (dump_file, decl, 0);
621       fprintf (dump_file, " - %s\n", reason);
622     }
623 }
624
625 /* Return true iff the type contains a field or an element which does not allow
626    scalarization.  */
627
628 static bool
629 type_internals_preclude_sra_p (tree type)
630 {
631   tree fld;
632   tree et;
633
634   switch (TREE_CODE (type))
635     {
636     case RECORD_TYPE:
637     case UNION_TYPE:
638     case QUAL_UNION_TYPE:
639       for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
640         if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
641           {
642             tree ft = TREE_TYPE (fld);
643
644             if (TREE_THIS_VOLATILE (fld)
645                 || !DECL_FIELD_OFFSET (fld) || !DECL_SIZE (fld)
646                 || !host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fld), 1)
647                 || !host_integerp (DECL_SIZE (fld), 1))
648               return true;
649
650             if (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
651                 && type_internals_preclude_sra_p (ft))
652               return true;
653           }
654
655       return false;
656
657     case ARRAY_TYPE:
658       et = TREE_TYPE (type);
659
660       if (AGGREGATE_TYPE_P (et))
661         return type_internals_preclude_sra_p (et);
662       else
663         return false;
664
665     default:
666       return false;
667     }
668 }
669
670 /* If T is an SSA_NAME, return NULL if it is not a default def or return its
671    base variable if it is.  Return T if it is not an SSA_NAME.  */
672
673 static tree
674 get_ssa_base_param (tree t)
675 {
676   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
677     {
678       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
679         return SSA_NAME_VAR (t);
680       else
681         return NULL_TREE;
682     }
683   return t;
684 }
685
686 /* Mark a dereference of BASE of distance DIST in a basic block tht STMT
687    belongs to, unless the BB has already been marked as a potentially
688    final.  */
689
690 static void
691 mark_parm_dereference (tree base, HOST_WIDE_INT dist, gimple stmt)
692 {
693   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
694   int idx, parm_index = 0;
695   tree parm;
696
697   if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
698     return;
699
700   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
701        parm && parm != base;
702        parm = DECL_CHAIN (parm))
703     parm_index++;
704
705   gcc_assert (parm_index < func_param_count);
706
707   idx = bb->index * func_param_count + parm_index;
708   if (bb_dereferences[idx] < dist)
709     bb_dereferences[idx] = dist;
710 }
711
712 /* Allocate an access structure for BASE, OFFSET and SIZE, clear it, fill in
713    the three fields.  Also add it to the vector of accesses corresponding to
714    the base.  Finally, return the new access.  */
715
716 static struct access *
717 create_access_1 (tree base, HOST_WIDE_INT offset, HOST_WIDE_INT size)
718 {
719   VEC (access_p, heap) *vec;
720   struct access *access;
721   void **slot;
722
723   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
724   memset (access, 0, sizeof (struct access));
725   access->base = base;
726   access->offset = offset;
727   access->size = size;
728
729   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
730   if (slot)
731     vec = (VEC (access_p, heap) *) *slot;
732   else
733     vec = VEC_alloc (access_p, heap, 32);
734
735   VEC_safe_push (access_p, heap, vec, access);
736
737   *((struct VEC (access_p,heap) **)
738         pointer_map_insert (base_access_vec, base)) = vec;
739
740   return access;
741 }
742
743 /* Create and insert access for EXPR. Return created access, or NULL if it is
744    not possible.  */
745
746 static struct access *
747 create_access (tree expr, gimple stmt, bool write)
748 {
749   struct access *access;
750   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
751   tree base = expr;
752   bool ptr, unscalarizable_region = false;
753
754   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
755
756   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
757       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
758     {
759       base = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (base, 0));
760       if (!base)
761         return NULL;
762       ptr = true;
763     }
764   else
765     ptr = false;
766
767   if (!DECL_P (base) || !bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
768     return NULL;
769
770   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
771     {
772       if (size < 0 || size != max_size)
773         {
774           disqualify_candidate (base, "Encountered a variable sized access.");
775           return NULL;
776         }
777       if ((offset % BITS_PER_UNIT) != 0 || (size % BITS_PER_UNIT) != 0)
778         {
779           disqualify_candidate (base,
780                                 "Encountered an acces not aligned to a byte.");
781           return NULL;
782         }
783
784       if (ptr)
785         mark_parm_dereference (base, offset + size, stmt);
786     }
787   else
788     {
789       if (size != max_size)
790         {
791           size = max_size;
792           unscalarizable_region = true;
793         }
794       if (size < 0)
795         {
796           disqualify_candidate (base, "Encountered an unconstrained access.");
797           return NULL;
798         }
799     }
800
801   access = create_access_1 (base, offset, size);
802   access->expr = expr;
803   access->type = TREE_TYPE (expr);
804   access->write = write;
805   access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
806   access->stmt = stmt;
807
808   return access;
809 }
810
811
812 /* Return true iff TYPE is a RECORD_TYPE with fields that are either of gimple
813    register types or (recursively) records with only these two kinds of fields.
814    It also returns false if any of these records has a zero-size field as its
815    last field or has a bit-field.  */
816
817 static bool
818 type_consists_of_records_p (tree type)
819 {
820   tree fld;
821   bool last_fld_has_zero_size = false;
822
823   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
824     return false;
825
826   for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
827     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
828       {
829         tree ft = TREE_TYPE (fld);
830
831         if (DECL_BIT_FIELD (fld))
832           return false;
833
834         if (!is_gimple_reg_type (ft)
835             && !type_consists_of_records_p (ft))
836           return false;
837
838         last_fld_has_zero_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1) == 0;
839       }
840
841   if (last_fld_has_zero_size)
842     return false;
843
844   return true;
845 }
846
847 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
848    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
849    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
850    offset of DECL within BASE.  REF must be the memory reference expression for
851    the given decl.  */
852
853 static void
854 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset,
855                              tree ref)
856 {
857   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
858
859   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
860     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
861       {
862         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
863         tree ft = TREE_TYPE (fld);
864         tree nref = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), ref, fld,
865                             NULL_TREE);
866
867         if (is_gimple_reg_type (ft))
868           {
869             struct access *access;
870             HOST_WIDE_INT size;
871
872             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
873             access = create_access_1 (base, pos, size);
874             access->expr = nref;
875             access->type = ft;
876             access->total_scalarization = 1;
877             /* Accesses for intraprocedural SRA can have their stmt NULL.  */
878           }
879         else
880           completely_scalarize_record (base, fld, pos, nref);
881       }
882 }
883
884
885 /* Search the given tree for a declaration by skipping handled components and
886    exclude it from the candidates.  */
887
888 static void
889 disqualify_base_of_expr (tree t, const char *reason)
890 {
891   t = get_base_address (t);
892   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
893       && TREE_CODE (t) == MEM_REF)
894     t = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (t, 0));
895
896   if (t && DECL_P (t))
897     disqualify_candidate (t, reason);
898 }
899
900 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
901    candidates for scalarization.  Return the created access or NULL if none is
902    created.  */
903
904 static struct access *
905 build_access_from_expr_1 (tree expr, gimple stmt, bool write)
906 {
907   struct access *ret = NULL;
908   bool partial_ref;
909
910   if (TREE_CODE (expr) == BIT_FIELD_REF
911       || TREE_CODE (expr) == IMAGPART_EXPR
912       || TREE_CODE (expr) == REALPART_EXPR)
913     {
914       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
915       partial_ref = true;
916     }
917   else
918     partial_ref = false;
919
920   /* We need to dive through V_C_Es in order to get the size of its parameter
921      and not the result type.  Ada produces such statements.  We are also
922      capable of handling the topmost V_C_E but not any of those buried in other
923      handled components.  */
924   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
925     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
926
927   if (contains_view_convert_expr_p (expr))
928     {
929       disqualify_base_of_expr (expr, "V_C_E under a different handled "
930                                "component.");
931       return NULL;
932     }
933
934   switch (TREE_CODE (expr))
935     {
936     case MEM_REF:
937       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) != ADDR_EXPR
938           && sra_mode != SRA_MODE_EARLY_IPA)
939         return NULL;
940       /* fall through */
941     case VAR_DECL:
942     case PARM_DECL:
943     case RESULT_DECL:
944     case COMPONENT_REF:
945     case ARRAY_REF:
946     case ARRAY_RANGE_REF:
947       ret = create_access (expr, stmt, write);
948       break;
949
950     default:
951       break;
952     }
953
954   if (write && partial_ref && ret)
955     ret->grp_partial_lhs = 1;
956
957   return ret;
958 }
959
960 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
961    candidates for scalarization.  Return true if any access has been inserted.
962    STMT must be the statement from which the expression is taken, WRITE must be
963    true if the expression is a store and false otherwise. */
964
965 static bool
966 build_access_from_expr (tree expr, gimple stmt, bool write)
967 {
968   struct access *access;
969
970   access = build_access_from_expr_1 (expr, stmt, write);
971   if (access)
972     {
973       /* This means the aggregate is accesses as a whole in a way other than an
974          assign statement and thus cannot be removed even if we had a scalar
975          replacement for everything.  */
976       if (cannot_scalarize_away_bitmap)
977         bitmap_set_bit (cannot_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (access->base));
978       return true;
979     }
980   return false;
981 }
982
983 /* Disqualify LHS and RHS for scalarization if STMT must end its basic block in
984    modes in which it matters, return true iff they have been disqualified.  RHS
985    may be NULL, in that case ignore it.  If we scalarize an aggregate in
986    intra-SRA we may need to add statements after each statement.  This is not
987    possible if a statement unconditionally has to end the basic block.  */
988 static bool
989 disqualify_ops_if_throwing_stmt (gimple stmt, tree lhs, tree rhs)
990 {
991   if ((sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
992       && (stmt_can_throw_internal (stmt) || stmt_ends_bb_p (stmt)))
993     {
994       disqualify_base_of_expr (lhs, "LHS of a throwing stmt.");
995       if (rhs)
996         disqualify_base_of_expr (rhs, "RHS of a throwing stmt.");
997       return true;
998     }
999   return false;
1000 }
1001
1002 /* Scan expressions occuring in STMT, create access structures for all accesses
1003    to candidates for scalarization and remove those candidates which occur in
1004    statements or expressions that prevent them from being split apart.  Return
1005    true if any access has been inserted.  */
1006
1007 static bool
1008 build_accesses_from_assign (gimple stmt)
1009 {
1010   tree lhs, rhs;
1011   struct access *lacc, *racc;
1012
1013   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1014     return false;
1015
1016   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1017   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1018
1019   if (disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, lhs, rhs))
1020     return false;
1021
1022   racc = build_access_from_expr_1 (rhs, stmt, false);
1023   lacc = build_access_from_expr_1 (lhs, stmt, true);
1024
1025   if (racc)
1026     {
1027       racc->grp_assignment_read = 1;
1028       if (should_scalarize_away_bitmap && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
1029           && !is_gimple_reg_type (racc->type))
1030         bitmap_set_bit (should_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (racc->base));
1031     }
1032
1033   if (lacc && racc
1034       && (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1035       && !lacc->grp_unscalarizable_region
1036       && !racc->grp_unscalarizable_region
1037       && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
1038       /* FIXME: Turn the following line into an assert after PR 40058 is
1039          fixed.  */
1040       && lacc->size == racc->size
1041       && useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
1042     {
1043       struct assign_link *link;
1044
1045       link = (struct assign_link *) pool_alloc (link_pool);
1046       memset (link, 0, sizeof (struct assign_link));
1047
1048       link->lacc = lacc;
1049       link->racc = racc;
1050
1051       add_link_to_rhs (racc, link);
1052     }
1053
1054   return lacc || racc;
1055 }
1056
1057 /* Callback of walk_stmt_load_store_addr_ops visit_addr used to determine
1058    GIMPLE_ASM operands with memory constrains which cannot be scalarized.  */
1059
1060 static bool
1061 asm_visit_addr (gimple stmt ATTRIBUTE_UNUSED, tree op,
1062                 void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1063 {
1064   op = get_base_address (op);
1065   if (op
1066       && DECL_P (op))
1067     disqualify_candidate (op, "Non-scalarizable GIMPLE_ASM operand.");
1068
1069   return false;
1070 }
1071
1072 /* Return true iff callsite CALL has at least as many actual arguments as there
1073    are formal parameters of the function currently processed by IPA-SRA.  */
1074
1075 static inline bool
1076 callsite_has_enough_arguments_p (gimple call)
1077 {
1078   return gimple_call_num_args (call) >= (unsigned) func_param_count;
1079 }
1080
1081 /* Scan function and look for interesting expressions and create access
1082    structures for them.  Return true iff any access is created.  */
1083
1084 static bool
1085 scan_function (void)
1086 {
1087   basic_block bb;
1088   bool ret = false;
1089
1090   FOR_EACH_BB (bb)
1091     {
1092       gimple_stmt_iterator gsi;
1093       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1094         {
1095           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1096           tree t;
1097           unsigned i;
1098
1099           if (final_bbs && stmt_can_throw_external (stmt))
1100             bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1101           switch (gimple_code (stmt))
1102             {
1103             case GIMPLE_RETURN:
1104               t = gimple_return_retval (stmt);
1105               if (t != NULL_TREE)
1106                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1107               if (final_bbs)
1108                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1109               break;
1110
1111             case GIMPLE_ASSIGN:
1112               ret |= build_accesses_from_assign (stmt);
1113               break;
1114
1115             case GIMPLE_CALL:
1116               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
1117                 ret |= build_access_from_expr (gimple_call_arg (stmt, i),
1118                                                stmt, false);
1119
1120               if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
1121                 {
1122                   tree dest = gimple_call_fndecl (stmt);
1123                   int flags = gimple_call_flags (stmt);
1124
1125                   if (dest)
1126                     {
1127                       if (DECL_BUILT_IN_CLASS (dest) == BUILT_IN_NORMAL
1128                           && DECL_FUNCTION_CODE (dest) == BUILT_IN_APPLY_ARGS)
1129                         encountered_apply_args = true;
1130                       if (cgraph_get_node (dest)
1131                           == cgraph_get_node (current_function_decl))
1132                         {
1133                           encountered_recursive_call = true;
1134                           if (!callsite_has_enough_arguments_p (stmt))
1135                             encountered_unchangable_recursive_call = true;
1136                         }
1137                     }
1138
1139                   if (final_bbs
1140                       && (flags & (ECF_CONST | ECF_PURE)) == 0)
1141                     bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1142                 }
1143
1144               t = gimple_call_lhs (stmt);
1145               if (t && !disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, t, NULL))
1146                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1147               break;
1148
1149             case GIMPLE_ASM:
1150               walk_stmt_load_store_addr_ops (stmt, NULL, NULL, NULL,
1151                                              asm_visit_addr);
1152               if (final_bbs)
1153                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1154
1155               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1156                 {
1157                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1158                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1159                 }
1160               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1161                 {
1162                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1163                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1164                 }
1165               break;
1166
1167             default:
1168               break;
1169             }
1170         }
1171     }
1172
1173   return ret;
1174 }
1175
1176 /* Helper of QSORT function. There are pointers to accesses in the array.  An
1177    access is considered smaller than another if it has smaller offset or if the
1178    offsets are the same but is size is bigger. */
1179
1180 static int
1181 compare_access_positions (const void *a, const void *b)
1182 {
1183   const access_p *fp1 = (const access_p *) a;
1184   const access_p *fp2 = (const access_p *) b;
1185   const access_p f1 = *fp1;
1186   const access_p f2 = *fp2;
1187
1188   if (f1->offset != f2->offset)
1189     return f1->offset < f2->offset ? -1 : 1;
1190
1191   if (f1->size == f2->size)
1192     {
1193       if (f1->type == f2->type)
1194         return 0;
1195       /* Put any non-aggregate type before any aggregate type.  */
1196       else if (!is_gimple_reg_type (f1->type)
1197           && is_gimple_reg_type (f2->type))
1198         return 1;
1199       else if (is_gimple_reg_type (f1->type)
1200                && !is_gimple_reg_type (f2->type))
1201         return -1;
1202       /* Put any complex or vector type before any other scalar type.  */
1203       else if (TREE_CODE (f1->type) != COMPLEX_TYPE
1204                && TREE_CODE (f1->type) != VECTOR_TYPE
1205                && (TREE_CODE (f2->type) == COMPLEX_TYPE
1206                    || TREE_CODE (f2->type) == VECTOR_TYPE))
1207         return 1;
1208       else if ((TREE_CODE (f1->type) == COMPLEX_TYPE
1209                 || TREE_CODE (f1->type) == VECTOR_TYPE)
1210                && TREE_CODE (f2->type) != COMPLEX_TYPE
1211                && TREE_CODE (f2->type) != VECTOR_TYPE)
1212         return -1;
1213       /* Put the integral type with the bigger precision first.  */
1214       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1215                && INTEGRAL_TYPE_P (f2->type))
1216         return TYPE_PRECISION (f2->type) - TYPE_PRECISION (f1->type);
1217       /* Put any integral type with non-full precision last.  */
1218       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1219                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f1->type))
1220                    != TYPE_PRECISION (f1->type)))
1221         return 1;
1222       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f2->type)
1223                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f2->type))
1224                    != TYPE_PRECISION (f2->type)))
1225         return -1;
1226       /* Stabilize the sort.  */
1227       return TYPE_UID (f1->type) - TYPE_UID (f2->type);
1228     }
1229
1230   /* We want the bigger accesses first, thus the opposite operator in the next
1231      line: */
1232   return f1->size > f2->size ? -1 : 1;
1233 }
1234
1235
1236 /* Append a name of the declaration to the name obstack.  A helper function for
1237    make_fancy_name.  */
1238
1239 static void
1240 make_fancy_decl_name (tree decl)
1241 {
1242   char buffer[32];
1243
1244   tree name = DECL_NAME (decl);
1245   if (name)
1246     obstack_grow (&name_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1247                   IDENTIFIER_LENGTH (name));
1248   else
1249     {
1250       sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (decl));
1251       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1252     }
1253 }
1254
1255 /* Helper for make_fancy_name.  */
1256
1257 static void
1258 make_fancy_name_1 (tree expr)
1259 {
1260   char buffer[32];
1261   tree index;
1262
1263   if (DECL_P (expr))
1264     {
1265       make_fancy_decl_name (expr);
1266       return;
1267     }
1268
1269   switch (TREE_CODE (expr))
1270     {
1271     case COMPONENT_REF:
1272       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1273       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1274       make_fancy_decl_name (TREE_OPERAND (expr, 1));
1275       break;
1276
1277     case ARRAY_REF:
1278       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1279       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1280       /* Arrays with only one element may not have a constant as their
1281          index. */
1282       index = TREE_OPERAND (expr, 1);
1283       if (TREE_CODE (index) != INTEGER_CST)
1284         break;
1285       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (index));
1286       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1287       break;
1288
1289     case ADDR_EXPR:
1290       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1291       break;
1292
1293     case MEM_REF:
1294       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1295       if (!integer_zerop (TREE_OPERAND (expr, 1)))
1296         {
1297           obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1298           sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1299                    TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (expr, 1)));
1300           obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1301         }
1302       break;
1303
1304     case BIT_FIELD_REF:
1305     case REALPART_EXPR:
1306     case IMAGPART_EXPR:
1307       gcc_unreachable ();       /* we treat these as scalars.  */
1308       break;
1309     default:
1310       break;
1311     }
1312 }
1313
1314 /* Create a human readable name for replacement variable of ACCESS.  */
1315
1316 static char *
1317 make_fancy_name (tree expr)
1318 {
1319   make_fancy_name_1 (expr);
1320   obstack_1grow (&name_obstack, '\0');
1321   return XOBFINISH (&name_obstack, char *);
1322 }
1323
1324 /* Construct a MEM_REF that would reference a part of aggregate BASE of type
1325    EXP_TYPE at the given OFFSET.  If BASE is something for which
1326    get_addr_base_and_unit_offset returns NULL, gsi must be non-NULL and is used
1327    to insert new statements either before or below the current one as specified
1328    by INSERT_AFTER.  This function is not capable of handling bitfields.  */
1329
1330 tree
1331 build_ref_for_offset (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1332                       tree exp_type, gimple_stmt_iterator *gsi,
1333                       bool insert_after)
1334 {
1335   tree prev_base = base;
1336   tree off;
1337   HOST_WIDE_INT base_offset;
1338
1339   gcc_checking_assert (offset % BITS_PER_UNIT == 0);
1340
1341   base = get_addr_base_and_unit_offset (base, &base_offset);
1342
1343   /* get_addr_base_and_unit_offset returns NULL for references with a variable
1344      offset such as array[var_index].  */
1345   if (!base)
1346     {
1347       gimple stmt;
1348       tree tmp, addr;
1349
1350       gcc_checking_assert (gsi);
1351       tmp = create_tmp_reg (build_pointer_type (TREE_TYPE (prev_base)), NULL);
1352       add_referenced_var (tmp);
1353       tmp = make_ssa_name (tmp, NULL);
1354       addr = build_fold_addr_expr (unshare_expr (prev_base));
1355       stmt = gimple_build_assign (tmp, addr);
1356       gimple_set_location (stmt, loc);
1357       SSA_NAME_DEF_STMT (tmp) = stmt;
1358       if (insert_after)
1359         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
1360       else
1361         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
1362       update_stmt (stmt);
1363
1364       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (prev_base),
1365                            offset / BITS_PER_UNIT);
1366       base = tmp;
1367     }
1368   else if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1369     {
1370       off = build_int_cst (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 1)),
1371                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1372       off = int_const_binop (PLUS_EXPR, TREE_OPERAND (base, 1), off, 0);
1373       base = unshare_expr (TREE_OPERAND (base, 0));
1374     }
1375   else
1376     {
1377       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (base),
1378                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1379       base = build_fold_addr_expr (unshare_expr (base));
1380     }
1381
1382   return fold_build2_loc (loc, MEM_REF, exp_type, base, off);
1383 }
1384
1385 /* Construct a memory reference to a part of an aggregate BASE at the given
1386    OFFSET and of the same type as MODEL.  In case this is a reference to a
1387    bit-field, the function will replicate the last component_ref of model's
1388    expr to access it.  GSI and INSERT_AFTER have the same meaning as in
1389    build_ref_for_offset.  */
1390
1391 static tree
1392 build_ref_for_model (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1393                      struct access *model, gimple_stmt_iterator *gsi,
1394                      bool insert_after)
1395 {
1396   if (TREE_CODE (model->expr) == COMPONENT_REF
1397       && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (model->expr, 1)))
1398     {
1399       /* This access represents a bit-field.  */
1400       tree t, exp_type;
1401
1402       offset -= int_bit_position (TREE_OPERAND (model->expr, 1));
1403       exp_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (model->expr, 0));
1404       t = build_ref_for_offset (loc, base, offset, exp_type, gsi, insert_after);
1405       return fold_build3_loc (loc, COMPONENT_REF, model->type, t,
1406                               TREE_OPERAND (model->expr, 1), NULL_TREE);
1407     }
1408   else
1409     return build_ref_for_offset (loc, base, offset, model->type,
1410                                  gsi, insert_after);
1411 }
1412
1413 /* Construct a memory reference consisting of component_refs and array_refs to
1414    a part of an aggregate *RES (which is of type TYPE).  The requested part
1415    should have type EXP_TYPE at be the given OFFSET.  This function might not
1416    succeed, it returns true when it does and only then *RES points to something
1417    meaningful.  This function should be used only to build expressions that we
1418    might need to present to user (e.g. in warnings).  In all other situations,
1419    build_ref_for_model or build_ref_for_offset should be used instead.  */
1420
1421 static bool
1422 build_user_friendly_ref_for_offset (tree *res, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1423                                     tree exp_type)
1424 {
1425   while (1)
1426     {
1427       tree fld;
1428       tree tr_size, index, minidx;
1429       HOST_WIDE_INT el_size;
1430
1431       if (offset == 0 && exp_type
1432           && types_compatible_p (exp_type, type))
1433         return true;
1434
1435       switch (TREE_CODE (type))
1436         {
1437         case UNION_TYPE:
1438         case QUAL_UNION_TYPE:
1439         case RECORD_TYPE:
1440           for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
1441             {
1442               HOST_WIDE_INT pos, size;
1443               tree expr, *expr_ptr;
1444
1445               if (TREE_CODE (fld) != FIELD_DECL)
1446                 continue;
1447
1448               pos = int_bit_position (fld);
1449               gcc_assert (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE || pos == 0);
1450               tr_size = DECL_SIZE (fld);
1451               if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1452                 continue;
1453               size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1454               if (size == 0)
1455                 {
1456                   if (pos != offset)
1457                     continue;
1458                 }
1459               else if (pos > offset || (pos + size) <= offset)
1460                 continue;
1461
1462               expr = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), *res, fld,
1463                              NULL_TREE);
1464               expr_ptr = &expr;
1465               if (build_user_friendly_ref_for_offset (expr_ptr, TREE_TYPE (fld),
1466                                                       offset - pos, exp_type))
1467                 {
1468                   *res = expr;
1469                   return true;
1470                 }
1471             }
1472           return false;
1473
1474         case ARRAY_TYPE:
1475           tr_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
1476           if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1477             return false;
1478           el_size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1479
1480           minidx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1481           if (TREE_CODE (minidx) != INTEGER_CST || el_size == 0)
1482             return false;
1483           index = build_int_cst (TYPE_DOMAIN (type), offset / el_size);
1484           if (!integer_zerop (minidx))
1485             index = int_const_binop (PLUS_EXPR, index, minidx, 0);
1486           *res = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (type), *res, index,
1487                          NULL_TREE, NULL_TREE);
1488           offset = offset % el_size;
1489           type = TREE_TYPE (type);
1490           break;
1491
1492         default:
1493           if (offset != 0)
1494             return false;
1495
1496           if (exp_type)
1497             return false;
1498           else
1499             return true;
1500         }
1501     }
1502 }
1503
1504 /* Return true iff TYPE is stdarg va_list type.  */
1505
1506 static inline bool
1507 is_va_list_type (tree type)
1508 {
1509   return TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node);
1510 }
1511
1512 /* The very first phase of intraprocedural SRA.  It marks in candidate_bitmap
1513    those with type which is suitable for scalarization.  */
1514
1515 static bool
1516 find_var_candidates (void)
1517 {
1518   tree var, type;
1519   referenced_var_iterator rvi;
1520   bool ret = false;
1521
1522   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1523     {
1524       if (TREE_CODE (var) != VAR_DECL && TREE_CODE (var) != PARM_DECL)
1525         continue;
1526       type = TREE_TYPE (var);
1527
1528       if (!AGGREGATE_TYPE_P (type)
1529           || needs_to_live_in_memory (var)
1530           || TREE_THIS_VOLATILE (var)
1531           || !COMPLETE_TYPE_P (type)
1532           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1533           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
1534           || type_internals_preclude_sra_p (type)
1535           /* Fix for PR 41089.  tree-stdarg.c needs to have va_lists intact but
1536               we also want to schedule it rather late.  Thus we ignore it in
1537               the early pass. */
1538           || (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA
1539               && is_va_list_type (type)))
1540         continue;
1541
1542       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (var));
1543
1544       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1545         {
1546           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (var));
1547           print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1548           fprintf (dump_file, "\n");
1549         }
1550       ret = true;
1551     }
1552
1553   return ret;
1554 }
1555
1556 /* Sort all accesses for the given variable, check for partial overlaps and
1557    return NULL if there are any.  If there are none, pick a representative for
1558    each combination of offset and size and create a linked list out of them.
1559    Return the pointer to the first representative and make sure it is the first
1560    one in the vector of accesses.  */
1561
1562 static struct access *
1563 sort_and_splice_var_accesses (tree var)
1564 {
1565   int i, j, access_count;
1566   struct access *res, **prev_acc_ptr = &res;
1567   VEC (access_p, heap) *access_vec;
1568   bool first = true;
1569   HOST_WIDE_INT low = -1, high = 0;
1570
1571   access_vec = get_base_access_vector (var);
1572   if (!access_vec)
1573     return NULL;
1574   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
1575
1576   /* Sort by <OFFSET, SIZE>.  */
1577   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
1578          compare_access_positions);
1579
1580   i = 0;
1581   while (i < access_count)
1582     {
1583       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
1584       bool grp_write = access->write;
1585       bool grp_read = !access->write;
1586       bool grp_assignment_read = access->grp_assignment_read;
1587       bool multiple_reads = false;
1588       bool total_scalarization = access->total_scalarization;
1589       bool grp_partial_lhs = access->grp_partial_lhs;
1590       bool first_scalar = is_gimple_reg_type (access->type);
1591       bool unscalarizable_region = access->grp_unscalarizable_region;
1592
1593       if (first || access->offset >= high)
1594         {
1595           first = false;
1596           low = access->offset;
1597           high = access->offset + access->size;
1598         }
1599       else if (access->offset > low && access->offset + access->size > high)
1600         return NULL;
1601       else
1602         gcc_assert (access->offset >= low
1603                     && access->offset + access->size <= high);
1604
1605       j = i + 1;
1606       while (j < access_count)
1607         {
1608           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
1609           if (ac2->offset != access->offset || ac2->size != access->size)
1610             break;
1611           if (ac2->write)
1612             grp_write = true;
1613           else
1614             {
1615               if (grp_read)
1616                 multiple_reads = true;
1617               else
1618                 grp_read = true;
1619             }
1620           grp_assignment_read |= ac2->grp_assignment_read;
1621           grp_partial_lhs |= ac2->grp_partial_lhs;
1622           unscalarizable_region |= ac2->grp_unscalarizable_region;
1623           total_scalarization |= ac2->total_scalarization;
1624           relink_to_new_repr (access, ac2);
1625
1626           /* If there are both aggregate-type and scalar-type accesses with
1627              this combination of size and offset, the comparison function
1628              should have put the scalars first.  */
1629           gcc_assert (first_scalar || !is_gimple_reg_type (ac2->type));
1630           ac2->group_representative = access;
1631           j++;
1632         }
1633
1634       i = j;
1635
1636       access->group_representative = access;
1637       access->grp_write = grp_write;
1638       access->grp_read = grp_read;
1639       access->grp_assignment_read = grp_assignment_read;
1640       access->grp_hint = multiple_reads || total_scalarization;
1641       access->grp_partial_lhs = grp_partial_lhs;
1642       access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
1643       if (access->first_link)
1644         add_access_to_work_queue (access);
1645
1646       *prev_acc_ptr = access;
1647       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
1648     }
1649
1650   gcc_assert (res == VEC_index (access_p, access_vec, 0));
1651   return res;
1652 }
1653
1654 /* Create a variable for the given ACCESS which determines the type, name and a
1655    few other properties.  Return the variable declaration and store it also to
1656    ACCESS->replacement.  */
1657
1658 static tree
1659 create_access_replacement (struct access *access, bool rename)
1660 {
1661   tree repl;
1662
1663   repl = create_tmp_var (access->type, "SR");
1664   get_var_ann (repl);
1665   add_referenced_var (repl);
1666   if (rename)
1667     mark_sym_for_renaming (repl);
1668
1669   if (!access->grp_partial_lhs
1670       && (TREE_CODE (access->type) == COMPLEX_TYPE
1671           || TREE_CODE (access->type) == VECTOR_TYPE))
1672     DECL_GIMPLE_REG_P (repl) = 1;
1673
1674   DECL_SOURCE_LOCATION (repl) = DECL_SOURCE_LOCATION (access->base);
1675   DECL_ARTIFICIAL (repl) = 1;
1676   DECL_IGNORED_P (repl) = DECL_IGNORED_P (access->base);
1677
1678   if (DECL_NAME (access->base)
1679       && !DECL_IGNORED_P (access->base)
1680       && !DECL_ARTIFICIAL (access->base))
1681     {
1682       char *pretty_name = make_fancy_name (access->expr);
1683       tree debug_expr = unshare_expr (access->expr), d;
1684
1685       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
1686       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
1687
1688       /* Get rid of any SSA_NAMEs embedded in debug_expr,
1689          as DECL_DEBUG_EXPR isn't considered when looking for still
1690          used SSA_NAMEs and thus they could be freed.  All debug info
1691          generation cares is whether something is constant or variable
1692          and that get_ref_base_and_extent works properly on the
1693          expression.  */
1694       for (d = debug_expr; handled_component_p (d); d = TREE_OPERAND (d, 0))
1695         switch (TREE_CODE (d))
1696           {
1697           case ARRAY_REF:
1698           case ARRAY_RANGE_REF:
1699             if (TREE_OPERAND (d, 1)
1700                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 1)) == SSA_NAME)
1701               TREE_OPERAND (d, 1) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 1));
1702             if (TREE_OPERAND (d, 3)
1703                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 3)) == SSA_NAME)
1704               TREE_OPERAND (d, 3) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 3));
1705             /* FALLTHRU */
1706           case COMPONENT_REF:
1707             if (TREE_OPERAND (d, 2)
1708                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 2)) == SSA_NAME)
1709               TREE_OPERAND (d, 2) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 2));
1710             break;
1711           default:
1712             break;
1713           }
1714       SET_DECL_DEBUG_EXPR (repl, debug_expr);
1715       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (repl) = 1;
1716       TREE_NO_WARNING (repl) = TREE_NO_WARNING (access->base);
1717     }
1718   else
1719     TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1720
1721   if (dump_file)
1722     {
1723       fprintf (dump_file, "Created a replacement for ");
1724       print_generic_expr (dump_file, access->base, 0);
1725       fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1726                (unsigned) access->offset, (unsigned) access->size);
1727       print_generic_expr (dump_file, repl, 0);
1728       fprintf (dump_file, "\n");
1729     }
1730   sra_stats.replacements++;
1731
1732   return repl;
1733 }
1734
1735 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet.  */
1736
1737 static inline tree
1738 get_access_replacement (struct access *access)
1739 {
1740   gcc_assert (access->grp_to_be_replaced);
1741
1742   if (!access->replacement_decl)
1743     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, true);
1744   return access->replacement_decl;
1745 }
1746
1747 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet but do
1748    not mark it for renaming.  */
1749
1750 static inline tree
1751 get_unrenamed_access_replacement (struct access *access)
1752 {
1753   gcc_assert (!access->grp_to_be_replaced);
1754
1755   if (!access->replacement_decl)
1756     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, false);
1757   return access->replacement_decl;
1758 }
1759
1760
1761 /* Build a subtree of accesses rooted in *ACCESS, and move the pointer in the
1762    linked list along the way.  Stop when *ACCESS is NULL or the access pointed
1763    to it is not "within" the root.  Return false iff some accesses partially
1764    overlap.  */
1765
1766 static bool
1767 build_access_subtree (struct access **access)
1768 {
1769   struct access *root = *access, *last_child = NULL;
1770   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1771
1772   *access = (*access)->next_grp;
1773   while  (*access && (*access)->offset + (*access)->size <= limit)
1774     {
1775       if (!last_child)
1776         root->first_child = *access;
1777       else
1778         last_child->next_sibling = *access;
1779       last_child = *access;
1780
1781       if (!build_access_subtree (access))
1782         return false;
1783     }
1784
1785   if (*access && (*access)->offset < limit)
1786     return false;
1787
1788   return true;
1789 }
1790
1791 /* Build a tree of access representatives, ACCESS is the pointer to the first
1792    one, others are linked in a list by the next_grp field.  Return false iff
1793    some accesses partially overlap.  */
1794
1795 static bool
1796 build_access_trees (struct access *access)
1797 {
1798   while (access)
1799     {
1800       struct access *root = access;
1801
1802       if (!build_access_subtree (&access))
1803         return false;
1804       root->next_grp = access;
1805     }
1806   return true;
1807 }
1808
1809 /* Return true if expr contains some ARRAY_REFs into a variable bounded
1810    array.  */
1811
1812 static bool
1813 expr_with_var_bounded_array_refs_p (tree expr)
1814 {
1815   while (handled_component_p (expr))
1816     {
1817       if (TREE_CODE (expr) == ARRAY_REF
1818           && !host_integerp (array_ref_low_bound (expr), 0))
1819         return true;
1820       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1821     }
1822   return false;
1823 }
1824
1825 enum mark_read_status { SRA_MR_NOT_READ, SRA_MR_READ, SRA_MR_ASSIGN_READ};
1826
1827 /* Analyze the subtree of accesses rooted in ROOT, scheduling replacements when
1828    both seeming beneficial and when ALLOW_REPLACEMENTS allows it.  Also set all
1829    sorts of access flags appropriately along the way, notably always set
1830    grp_read and grp_assign_read according to MARK_READ and grp_write when
1831    MARK_WRITE is true.  */
1832
1833 static bool
1834 analyze_access_subtree (struct access *root, bool allow_replacements,
1835                         enum mark_read_status mark_read, bool mark_write)
1836 {
1837   struct access *child;
1838   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1839   HOST_WIDE_INT covered_to = root->offset;
1840   bool scalar = is_gimple_reg_type (root->type);
1841   bool hole = false, sth_created = false;
1842   bool direct_read = root->grp_read;
1843
1844   if (mark_read == SRA_MR_ASSIGN_READ)
1845     {
1846       root->grp_read = 1;
1847       root->grp_assignment_read = 1;
1848     }
1849   if (mark_read == SRA_MR_READ)
1850     root->grp_read = 1;
1851   else if (root->grp_assignment_read)
1852     mark_read = SRA_MR_ASSIGN_READ;
1853   else if (root->grp_read)
1854     mark_read = SRA_MR_READ;
1855
1856   if (mark_write)
1857     root->grp_write = true;
1858   else if (root->grp_write)
1859     mark_write = true;
1860
1861   if (root->grp_unscalarizable_region)
1862     allow_replacements = false;
1863
1864   if (allow_replacements && expr_with_var_bounded_array_refs_p (root->expr))
1865     allow_replacements = false;
1866
1867   for (child = root->first_child; child; child = child->next_sibling)
1868     {
1869       if (!hole && child->offset < covered_to)
1870         hole = true;
1871       else
1872         covered_to += child->size;
1873
1874       sth_created |= analyze_access_subtree (child,
1875                                              allow_replacements && !scalar,
1876                                              mark_read, mark_write);
1877
1878       root->grp_unscalarized_data |= child->grp_unscalarized_data;
1879       hole |= !child->grp_covered;
1880     }
1881
1882   if (allow_replacements && scalar && !root->first_child
1883       && (root->grp_hint
1884           || (root->grp_write && (direct_read || root->grp_assignment_read))))
1885     {
1886       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1887         {
1888           fprintf (dump_file, "Marking ");
1889           print_generic_expr (dump_file, root->base, 0);
1890           fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1891                    (unsigned) root->offset, (unsigned) root->size);
1892           fprintf (dump_file, " to be replaced.\n");
1893         }
1894
1895       root->grp_to_be_replaced = 1;
1896       sth_created = true;
1897       hole = false;
1898     }
1899   else if (covered_to < limit)
1900     hole = true;
1901
1902   if (sth_created && !hole)
1903     {
1904       root->grp_covered = 1;
1905       return true;
1906     }
1907   if (root->grp_write || TREE_CODE (root->base) == PARM_DECL)
1908     root->grp_unscalarized_data = 1; /* not covered and written to */
1909   if (sth_created)
1910     return true;
1911   return false;
1912 }
1913
1914 /* Analyze all access trees linked by next_grp by the means of
1915    analyze_access_subtree.  */
1916 static bool
1917 analyze_access_trees (struct access *access)
1918 {
1919   bool ret = false;
1920
1921   while (access)
1922     {
1923       if (analyze_access_subtree (access, true, SRA_MR_NOT_READ, false))
1924         ret = true;
1925       access = access->next_grp;
1926     }
1927
1928   return ret;
1929 }
1930
1931 /* Return true iff a potential new child of LACC at offset OFFSET and with size
1932    SIZE would conflict with an already existing one.  If exactly such a child
1933    already exists in LACC, store a pointer to it in EXACT_MATCH.  */
1934
1935 static bool
1936 child_would_conflict_in_lacc (struct access *lacc, HOST_WIDE_INT norm_offset,
1937                               HOST_WIDE_INT size, struct access **exact_match)
1938 {
1939   struct access *child;
1940
1941   for (child = lacc->first_child; child; child = child->next_sibling)
1942     {
1943       if (child->offset == norm_offset && child->size == size)
1944         {
1945           *exact_match = child;
1946           return true;
1947         }
1948
1949       if (child->offset < norm_offset + size
1950           && child->offset + child->size > norm_offset)
1951         return true;
1952     }
1953
1954   return false;
1955 }
1956
1957 /* Create a new child access of PARENT, with all properties just like MODEL
1958    except for its offset and with its grp_write false and grp_read true.
1959    Return the new access or NULL if it cannot be created.  Note that this access
1960    is created long after all splicing and sorting, it's not located in any
1961    access vector and is automatically a representative of its group.  */
1962
1963 static struct access *
1964 create_artificial_child_access (struct access *parent, struct access *model,
1965                                 HOST_WIDE_INT new_offset)
1966 {
1967   struct access *access;
1968   struct access **child;
1969   tree expr = parent->base;
1970
1971   gcc_assert (!model->grp_unscalarizable_region);
1972   if (!build_user_friendly_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (expr), new_offset,
1973                                            model->type))
1974     return NULL;
1975
1976   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
1977   memset (access, 0, sizeof (struct access));
1978   access->base = parent->base;
1979   access->expr = expr;
1980   access->offset = new_offset;
1981   access->size = model->size;
1982   access->type = model->type;
1983   access->grp_write = true;
1984   access->grp_read = false;
1985
1986   child = &parent->first_child;
1987   while (*child && (*child)->offset < new_offset)
1988     child = &(*child)->next_sibling;
1989
1990   access->next_sibling = *child;
1991   *child = access;
1992
1993   return access;
1994 }
1995
1996
1997 /* Propagate all subaccesses of RACC across an assignment link to LACC. Return
1998    true if any new subaccess was created.  Additionally, if RACC is a scalar
1999    access but LACC is not, change the type of the latter, if possible.  */
2000
2001 static bool
2002 propagate_subaccesses_across_link (struct access *lacc, struct access *racc)
2003 {
2004   struct access *rchild;
2005   HOST_WIDE_INT norm_delta = lacc->offset - racc->offset;
2006   bool ret = false;
2007
2008   if (is_gimple_reg_type (lacc->type)
2009       || lacc->grp_unscalarizable_region
2010       || racc->grp_unscalarizable_region)
2011     return false;
2012
2013   if (!lacc->first_child && !racc->first_child
2014       && is_gimple_reg_type (racc->type))
2015     {
2016       tree t = lacc->base;
2017
2018       if (build_user_friendly_ref_for_offset (&t, TREE_TYPE (t), lacc->offset,
2019                                               racc->type))
2020         {
2021           lacc->expr = t;
2022           lacc->type = racc->type;
2023         }
2024       return false;
2025     }
2026
2027   for (rchild = racc->first_child; rchild; rchild = rchild->next_sibling)
2028     {
2029       struct access *new_acc = NULL;
2030       HOST_WIDE_INT norm_offset = rchild->offset + norm_delta;
2031
2032       if (rchild->grp_unscalarizable_region)
2033         continue;
2034
2035       if (child_would_conflict_in_lacc (lacc, norm_offset, rchild->size,
2036                                         &new_acc))
2037         {
2038           if (new_acc)
2039             {
2040               rchild->grp_hint = 1;
2041               new_acc->grp_hint |= new_acc->grp_read;
2042               if (rchild->first_child)
2043                 ret |= propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2044             }
2045           continue;
2046         }
2047
2048       rchild->grp_hint = 1;
2049       new_acc = create_artificial_child_access (lacc, rchild, norm_offset);
2050       if (new_acc)
2051         {
2052           ret = true;
2053           if (racc->first_child)
2054             propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2055         }
2056     }
2057
2058   return ret;
2059 }
2060
2061 /* Propagate all subaccesses across assignment links.  */
2062
2063 static void
2064 propagate_all_subaccesses (void)
2065 {
2066   while (work_queue_head)
2067     {
2068       struct access *racc = pop_access_from_work_queue ();
2069       struct assign_link *link;
2070
2071       gcc_assert (racc->first_link);
2072
2073       for (link = racc->first_link; link; link = link->next)
2074         {
2075           struct access *lacc = link->lacc;
2076
2077           if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (lacc->base)))
2078             continue;
2079           lacc = lacc->group_representative;
2080           if (propagate_subaccesses_across_link (lacc, racc)
2081               && lacc->first_link)
2082             add_access_to_work_queue (lacc);
2083         }
2084     }
2085 }
2086
2087 /* Go through all accesses collected throughout the (intraprocedural) analysis
2088    stage, exclude overlapping ones, identify representatives and build trees
2089    out of them, making decisions about scalarization on the way.  Return true
2090    iff there are any to-be-scalarized variables after this stage. */
2091
2092 static bool
2093 analyze_all_variable_accesses (void)
2094 {
2095   int res = 0;
2096   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2097   bitmap_iterator bi;
2098   unsigned i, max_total_scalarization_size;
2099
2100   max_total_scalarization_size = UNITS_PER_WORD * BITS_PER_UNIT
2101     * MOVE_RATIO (optimize_function_for_speed_p (cfun));
2102
2103   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidate_bitmap, 0, i, bi)
2104     if (bitmap_bit_p (should_scalarize_away_bitmap, i)
2105         && !bitmap_bit_p (cannot_scalarize_away_bitmap, i))
2106       {
2107         tree var = referenced_var (i);
2108
2109         if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2110             && ((unsigned) tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
2111                 <= max_total_scalarization_size)
2112             && type_consists_of_records_p (TREE_TYPE (var)))
2113           {
2114             completely_scalarize_record (var, var, 0, var);
2115             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2116               {
2117                 fprintf (dump_file, "Will attempt to totally scalarize ");
2118                 print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2119                 fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2120               }
2121           }
2122       }
2123
2124   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2125   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2126     {
2127       tree var = referenced_var (i);
2128       struct access *access;
2129
2130       access = sort_and_splice_var_accesses (var);
2131       if (!access || !build_access_trees (access))
2132         disqualify_candidate (var,
2133                               "No or inhibitingly overlapping accesses.");
2134     }
2135
2136   propagate_all_subaccesses ();
2137
2138   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2139   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2140     {
2141       tree var = referenced_var (i);
2142       struct access *access = get_first_repr_for_decl (var);
2143
2144       if (analyze_access_trees (access))
2145         {
2146           res++;
2147           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2148             {
2149               fprintf (dump_file, "\nAccess trees for ");
2150               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2151               fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2152               dump_access_tree (dump_file, access);
2153               fprintf (dump_file, "\n");
2154             }
2155         }
2156       else
2157         disqualify_candidate (var, "No scalar replacements to be created.");
2158     }
2159
2160   BITMAP_FREE (tmp);
2161
2162   if (res)
2163     {
2164       statistics_counter_event (cfun, "Scalarized aggregates", res);
2165       return true;
2166     }
2167   else
2168     return false;
2169 }
2170
2171 /* Generate statements copying scalar replacements of accesses within a subtree
2172    into or out of AGG.  ACCESS, all its children, siblings and their children
2173    are to be processed.  AGG is an aggregate type expression (can be a
2174    declaration but does not have to be, it can for example also be a mem_ref or
2175    a series of handled components).  TOP_OFFSET is the offset of the processed
2176    subtree which has to be subtracted from offsets of individual accesses to
2177    get corresponding offsets for AGG.  If CHUNK_SIZE is non-null, copy only
2178    replacements in the interval <start_offset, start_offset + chunk_size>,
2179    otherwise copy all.  GSI is a statement iterator used to place the new
2180    statements.  WRITE should be true when the statements should write from AGG
2181    to the replacement and false if vice versa.  if INSERT_AFTER is true, new
2182    statements will be added after the current statement in GSI, they will be
2183    added before the statement otherwise.  */
2184
2185 static void
2186 generate_subtree_copies (struct access *access, tree agg,
2187                          HOST_WIDE_INT top_offset,
2188                          HOST_WIDE_INT start_offset, HOST_WIDE_INT chunk_size,
2189                          gimple_stmt_iterator *gsi, bool write,
2190                          bool insert_after, location_t loc)
2191 {
2192   do
2193     {
2194       if (chunk_size && access->offset >= start_offset + chunk_size)
2195         return;
2196
2197       if (access->grp_to_be_replaced
2198           && (chunk_size == 0
2199               || access->offset + access->size > start_offset))
2200         {
2201           tree expr, repl = get_access_replacement (access);
2202           gimple stmt;
2203
2204           expr = build_ref_for_model (loc, agg, access->offset - top_offset,
2205                                       access, gsi, insert_after);
2206
2207           if (write)
2208             {
2209               if (access->grp_partial_lhs)
2210                 expr = force_gimple_operand_gsi (gsi, expr, true, NULL_TREE,
2211                                                  !insert_after,
2212                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2213                                                  : GSI_SAME_STMT);
2214               stmt = gimple_build_assign (repl, expr);
2215             }
2216           else
2217             {
2218               TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
2219               if (access->grp_partial_lhs)
2220                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2221                                                  !insert_after,
2222                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2223                                                  : GSI_SAME_STMT);
2224               stmt = gimple_build_assign (expr, repl);
2225             }
2226           gimple_set_location (stmt, loc);
2227
2228           if (insert_after)
2229             gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2230           else
2231             gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2232           update_stmt (stmt);
2233           sra_stats.subtree_copies++;
2234         }
2235
2236       if (access->first_child)
2237         generate_subtree_copies (access->first_child, agg, top_offset,
2238                                  start_offset, chunk_size, gsi,
2239                                  write, insert_after, loc);
2240
2241       access = access->next_sibling;
2242     }
2243   while (access);
2244 }
2245
2246 /* Assign zero to all scalar replacements in an access subtree.  ACCESS is the
2247    the root of the subtree to be processed.  GSI is the statement iterator used
2248    for inserting statements which are added after the current statement if
2249    INSERT_AFTER is true or before it otherwise.  */
2250
2251 static void
2252 init_subtree_with_zero (struct access *access, gimple_stmt_iterator *gsi,
2253                         bool insert_after, location_t loc)
2254
2255 {
2256   struct access *child;
2257
2258   if (access->grp_to_be_replaced)
2259     {
2260       gimple stmt;
2261
2262       stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (access),
2263                                   fold_convert (access->type,
2264                                                 integer_zero_node));
2265       if (insert_after)
2266         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2267       else
2268         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2269       update_stmt (stmt);
2270       gimple_set_location (stmt, loc);
2271     }
2272
2273   for (child = access->first_child; child; child = child->next_sibling)
2274     init_subtree_with_zero (child, gsi, insert_after, loc);
2275 }
2276
2277 /* Search for an access representative for the given expression EXPR and
2278    return it or NULL if it cannot be found.  */
2279
2280 static struct access *
2281 get_access_for_expr (tree expr)
2282 {
2283   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
2284   tree base;
2285
2286   /* FIXME: This should not be necessary but Ada produces V_C_Es with a type of
2287      a different size than the size of its argument and we need the latter
2288      one.  */
2289   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2290     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2291
2292   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
2293   if (max_size == -1 || !DECL_P (base))
2294     return NULL;
2295
2296   if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
2297     return NULL;
2298
2299   return get_var_base_offset_size_access (base, offset, max_size);
2300 }
2301
2302 /* Replace the expression EXPR with a scalar replacement if there is one and
2303    generate other statements to do type conversion or subtree copying if
2304    necessary.  GSI is used to place newly created statements, WRITE is true if
2305    the expression is being written to (it is on a LHS of a statement or output
2306    in an assembly statement).  */
2307
2308 static bool
2309 sra_modify_expr (tree *expr, gimple_stmt_iterator *gsi, bool write)
2310 {
2311   location_t loc;
2312   struct access *access;
2313   tree type, bfr;
2314
2315   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF)
2316     {
2317       bfr = *expr;
2318       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2319     }
2320   else
2321     bfr = NULL_TREE;
2322
2323   if (TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR)
2324     expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2325   access = get_access_for_expr (*expr);
2326   if (!access)
2327     return false;
2328   type = TREE_TYPE (*expr);
2329
2330   loc = gimple_location (gsi_stmt (*gsi));
2331   if (access->grp_to_be_replaced)
2332     {
2333       tree repl = get_access_replacement (access);
2334       /* If we replace a non-register typed access simply use the original
2335          access expression to extract the scalar component afterwards.
2336          This happens if scalarizing a function return value or parameter
2337          like in gcc.c-torture/execute/20041124-1.c, 20050316-1.c and
2338          gcc.c-torture/compile/20011217-1.c.
2339
2340          We also want to use this when accessing a complex or vector which can
2341          be accessed as a different type too, potentially creating a need for
2342          type conversion (see PR42196) and when scalarized unions are involved
2343          in assembler statements (see PR42398).  */
2344       if (!useless_type_conversion_p (type, access->type))
2345         {
2346           tree ref;
2347
2348           ref = build_ref_for_model (loc, access->base, access->offset, access,
2349                                      NULL, false);
2350
2351           if (write)
2352             {
2353               gimple stmt;
2354
2355               if (access->grp_partial_lhs)
2356                 ref = force_gimple_operand_gsi (gsi, ref, true, NULL_TREE,
2357                                                  false, GSI_NEW_STMT);
2358               stmt = gimple_build_assign (repl, ref);
2359               gimple_set_location (stmt, loc);
2360               gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2361             }
2362           else
2363             {
2364               gimple stmt;
2365
2366               if (access->grp_partial_lhs)
2367                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2368                                                  true, GSI_SAME_STMT);
2369               stmt = gimple_build_assign (ref, repl);
2370               gimple_set_location (stmt, loc);
2371               gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2372             }
2373         }
2374       else
2375         *expr = repl;
2376       sra_stats.exprs++;
2377     }
2378
2379   if (access->first_child)
2380     {
2381       HOST_WIDE_INT start_offset, chunk_size;
2382       if (bfr
2383           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1)
2384           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1))
2385         {
2386           chunk_size = tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1);
2387           start_offset = access->offset
2388             + tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1);
2389         }
2390       else
2391         start_offset = chunk_size = 0;
2392
2393       generate_subtree_copies (access->first_child, access->base, 0,
2394                                start_offset, chunk_size, gsi, write, write,
2395                                loc);
2396     }
2397   return true;
2398 }
2399
2400 /* Where scalar replacements of the RHS have been written to when a replacement
2401    of a LHS of an assigments cannot be direclty loaded from a replacement of
2402    the RHS. */
2403 enum unscalarized_data_handling { SRA_UDH_NONE,  /* Nothing done so far. */
2404                                   SRA_UDH_RIGHT, /* Data flushed to the RHS. */
2405                                   SRA_UDH_LEFT }; /* Data flushed to the LHS. */
2406
2407 /* Store all replacements in the access tree rooted in TOP_RACC either to their
2408    base aggregate if there are unscalarized data or directly to LHS of the
2409    statement that is pointed to by GSI otherwise.  */
2410
2411 static enum unscalarized_data_handling
2412 handle_unscalarized_data_in_subtree (struct access *top_racc,
2413                                      gimple_stmt_iterator *gsi)
2414 {
2415   if (top_racc->grp_unscalarized_data)
2416     {
2417       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, top_racc->base, 0, 0, 0,
2418                                gsi, false, false,
2419                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2420       return SRA_UDH_RIGHT;
2421     }
2422   else
2423     {
2424       tree lhs = gimple_assign_lhs (gsi_stmt (*gsi));
2425       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, lhs, top_racc->offset,
2426                                0, 0, gsi, false, false,
2427                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2428       return SRA_UDH_LEFT;
2429     }
2430 }
2431
2432
2433 /* Try to generate statements to load all sub-replacements in an access subtree
2434    formed by children of LACC from scalar replacements in the TOP_RACC subtree.
2435    If that is not possible, refresh the TOP_RACC base aggregate and load the
2436    accesses from it.  LEFT_OFFSET is the offset of the left whole subtree being
2437    copied. NEW_GSI is stmt iterator used for statement insertions after the
2438    original assignment, OLD_GSI is used to insert statements before the
2439    assignment.  *REFRESHED keeps the information whether we have needed to
2440    refresh replacements of the LHS and from which side of the assignments this
2441    takes place.  */
2442
2443 static void
2444 load_assign_lhs_subreplacements (struct access *lacc, struct access *top_racc,
2445                                  HOST_WIDE_INT left_offset,
2446                                  gimple_stmt_iterator *old_gsi,
2447                                  gimple_stmt_iterator *new_gsi,
2448                                  enum unscalarized_data_handling *refreshed)
2449 {
2450   location_t loc = gimple_location (gsi_stmt (*old_gsi));
2451   for (lacc = lacc->first_child; lacc; lacc = lacc->next_sibling)
2452     {
2453       if (lacc->grp_to_be_replaced)
2454         {
2455           struct access *racc;
2456           HOST_WIDE_INT offset = lacc->offset - left_offset + top_racc->offset;
2457           gimple stmt;
2458           tree rhs;
2459
2460           racc = find_access_in_subtree (top_racc, offset, lacc->size);
2461           if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2462             {
2463               rhs = get_access_replacement (racc);
2464               if (!useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
2465                 rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, lacc->type, rhs);
2466             }
2467           else
2468             {
2469               /* No suitable access on the right hand side, need to load from
2470                  the aggregate.  See if we have to update it first... */
2471               if (*refreshed == SRA_UDH_NONE)
2472                 *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2473                                                                   old_gsi);
2474
2475               if (*refreshed == SRA_UDH_LEFT)
2476                 rhs = build_ref_for_model (loc, lacc->base, lacc->offset, lacc,
2477                                             new_gsi, true);
2478               else
2479                 rhs = build_ref_for_model (loc, top_racc->base, offset, lacc,
2480                                             new_gsi, true);
2481             }
2482
2483           stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (lacc), rhs);
2484           gsi_insert_after (new_gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2485           gimple_set_location (stmt, loc);
2486           update_stmt (stmt);
2487           sra_stats.subreplacements++;
2488         }
2489       else if (*refreshed == SRA_UDH_NONE
2490                && lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2491         *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2492                                                           old_gsi);
2493
2494       if (lacc->first_child)
2495         load_assign_lhs_subreplacements (lacc, top_racc, left_offset,
2496                                          old_gsi, new_gsi, refreshed);
2497     }
2498 }
2499
2500 /* Result code for SRA assignment modification.  */
2501 enum assignment_mod_result { SRA_AM_NONE,       /* nothing done for the stmt */
2502                              SRA_AM_MODIFIED,  /* stmt changed but not
2503                                                   removed */
2504                              SRA_AM_REMOVED };  /* stmt eliminated */
2505
2506 /* Modify assignments with a CONSTRUCTOR on their RHS.  STMT contains a pointer
2507    to the assignment and GSI is the statement iterator pointing at it.  Returns
2508    the same values as sra_modify_assign.  */
2509
2510 static enum assignment_mod_result
2511 sra_modify_constructor_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2512 {
2513   tree lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2514   struct access *acc;
2515   location_t loc;
2516
2517   acc = get_access_for_expr (lhs);
2518   if (!acc)
2519     return SRA_AM_NONE;
2520
2521   loc = gimple_location (*stmt);
2522   if (VEC_length (constructor_elt,
2523                   CONSTRUCTOR_ELTS (gimple_assign_rhs1 (*stmt))) > 0)
2524     {
2525       /* I have never seen this code path trigger but if it can happen the
2526          following should handle it gracefully.  */
2527       if (access_has_children_p (acc))
2528         generate_subtree_copies (acc->first_child, acc->base, 0, 0, 0, gsi,
2529                                  true, true, loc);
2530       return SRA_AM_MODIFIED;
2531     }
2532
2533   if (acc->grp_covered)
2534     {
2535       init_subtree_with_zero (acc, gsi, false, loc);
2536       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2537       gsi_remove (gsi, true);
2538       return SRA_AM_REMOVED;
2539     }
2540   else
2541     {
2542       init_subtree_with_zero (acc, gsi, true, loc);
2543       return SRA_AM_MODIFIED;
2544     }
2545 }
2546
2547 /* Create and return a new suitable default definition SSA_NAME for RACC which
2548    is an access describing an uninitialized part of an aggregate that is being
2549    loaded.  */
2550
2551 static tree
2552 get_repl_default_def_ssa_name (struct access *racc)
2553 {
2554   tree repl, decl;
2555
2556   decl = get_unrenamed_access_replacement (racc);
2557
2558   repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2559   if (!repl)
2560     {
2561       repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2562       set_default_def (decl, repl);
2563     }
2564
2565   return repl;
2566 }
2567
2568 /* Examine both sides of the assignment statement pointed to by STMT, replace
2569    them with a scalare replacement if there is one and generate copying of
2570    replacements if scalarized aggregates have been used in the assignment.  GSI
2571    is used to hold generated statements for type conversions and subtree
2572    copying.  */
2573
2574 static enum assignment_mod_result
2575 sra_modify_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2576 {
2577   struct access *lacc, *racc;
2578   tree lhs, rhs;
2579   bool modify_this_stmt = false;
2580   bool force_gimple_rhs = false;
2581   location_t loc;
2582   gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2583
2584   if (!gimple_assign_single_p (*stmt))
2585     return SRA_AM_NONE;
2586   lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2587   rhs = gimple_assign_rhs1 (*stmt);
2588
2589   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2590     return sra_modify_constructor_assign (stmt, gsi);
2591
2592   if (TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == REALPART_EXPR
2593       || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == IMAGPART_EXPR
2594       || TREE_CODE (rhs) == BIT_FIELD_REF || TREE_CODE (lhs) == BIT_FIELD_REF)
2595     {
2596       modify_this_stmt = sra_modify_expr (gimple_assign_rhs1_ptr (*stmt),
2597                                           gsi, false);
2598       modify_this_stmt |= sra_modify_expr (gimple_assign_lhs_ptr (*stmt),
2599                                            gsi, true);
2600       return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2601     }
2602
2603   lacc = get_access_for_expr (lhs);
2604   racc = get_access_for_expr (rhs);
2605   if (!lacc && !racc)
2606     return SRA_AM_NONE;
2607
2608   loc = gimple_location (*stmt);
2609   if (lacc && lacc->grp_to_be_replaced)
2610     {
2611       lhs = get_access_replacement (lacc);
2612       gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2613       modify_this_stmt = true;
2614       if (lacc->grp_partial_lhs)
2615         force_gimple_rhs = true;
2616       sra_stats.exprs++;
2617     }
2618
2619   if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2620     {
2621       rhs = get_access_replacement (racc);
2622       modify_this_stmt = true;
2623       if (racc->grp_partial_lhs)
2624         force_gimple_rhs = true;
2625       sra_stats.exprs++;
2626     }
2627
2628   if (modify_this_stmt)
2629     {
2630       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2631         {
2632           /* If we can avoid creating a VIEW_CONVERT_EXPR do so.
2633              ???  This should move to fold_stmt which we simply should
2634              call after building a VIEW_CONVERT_EXPR here.  */
2635           if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2636               && !access_has_children_p (lacc))
2637             {
2638               lhs = build_ref_for_offset (loc, lhs, 0, TREE_TYPE (rhs),
2639                                           gsi, false);
2640               gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2641             }
2642           else if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
2643                    && !contains_view_convert_expr_p (rhs)
2644                    && !access_has_children_p (racc))
2645             rhs = build_ref_for_offset (loc, rhs, 0, TREE_TYPE (lhs),
2646                                         gsi, false);
2647
2648           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2649             {
2650               rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (lhs),
2651                                      rhs);
2652               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs))
2653                   && TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2654                 force_gimple_rhs = true;
2655             }
2656         }
2657     }
2658
2659   /* From this point on, the function deals with assignments in between
2660      aggregates when at least one has scalar reductions of some of its
2661      components.  There are three possible scenarios: Both the LHS and RHS have
2662      to-be-scalarized components, 2) only the RHS has or 3) only the LHS has.
2663
2664      In the first case, we would like to load the LHS components from RHS
2665      components whenever possible.  If that is not possible, we would like to
2666      read it directly from the RHS (after updating it by storing in it its own
2667      components).  If there are some necessary unscalarized data in the LHS,
2668      those will be loaded by the original assignment too.  If neither of these
2669      cases happen, the original statement can be removed.  Most of this is done
2670      by load_assign_lhs_subreplacements.
2671
2672      In the second case, we would like to store all RHS scalarized components
2673      directly into LHS and if they cover the aggregate completely, remove the
2674      statement too.  In the third case, we want the LHS components to be loaded
2675      directly from the RHS (DSE will remove the original statement if it
2676      becomes redundant).
2677
2678      This is a bit complex but manageable when types match and when unions do
2679      not cause confusion in a way that we cannot really load a component of LHS
2680      from the RHS or vice versa (the access representing this level can have
2681      subaccesses that are accessible only through a different union field at a
2682      higher level - different from the one used in the examined expression).
2683      Unions are fun.
2684
2685      Therefore, I specially handle a fourth case, happening when there is a
2686      specific type cast or it is impossible to locate a scalarized subaccess on
2687      the other side of the expression.  If that happens, I simply "refresh" the
2688      RHS by storing in it is scalarized components leave the original statement
2689      there to do the copying and then load the scalar replacements of the LHS.
2690      This is what the first branch does.  */
2691
2692   if (gimple_has_volatile_ops (*stmt)
2693       || contains_view_convert_expr_p (rhs)
2694       || contains_view_convert_expr_p (lhs))
2695     {
2696       if (access_has_children_p (racc))
2697         generate_subtree_copies (racc->first_child, racc->base, 0, 0, 0,
2698                                  gsi, false, false, loc);
2699       if (access_has_children_p (lacc))
2700         generate_subtree_copies (lacc->first_child, lacc->base, 0, 0, 0,
2701                                  gsi, true, true, loc);
2702       sra_stats.separate_lhs_rhs_handling++;
2703     }
2704   else
2705     {
2706       if (access_has_children_p (lacc) && access_has_children_p (racc))
2707         {
2708           gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2709           enum unscalarized_data_handling refreshed;
2710
2711           if (lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2712             refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (racc, gsi);
2713           else
2714             refreshed = SRA_UDH_NONE;
2715
2716           load_assign_lhs_subreplacements (lacc, racc, lacc->offset,
2717                                            &orig_gsi, gsi, &refreshed);
2718           if (refreshed != SRA_UDH_RIGHT)
2719             {
2720               gsi_next (gsi);
2721               unlink_stmt_vdef (*stmt);
2722               gsi_remove (&orig_gsi, true);
2723               sra_stats.deleted++;
2724               return SRA_AM_REMOVED;
2725             }
2726         }
2727       else
2728         {
2729           if (racc)
2730             {
2731               if (!racc->grp_to_be_replaced && !racc->grp_unscalarized_data)
2732                 {
2733                   if (dump_file)
2734                     {
2735                       fprintf (dump_file, "Removing load: ");
2736                       print_gimple_stmt (dump_file, *stmt, 0, 0);
2737                     }
2738
2739                   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2740                     {
2741                       rhs = get_repl_default_def_ssa_name (racc);
2742                       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
2743                                                       TREE_TYPE (rhs)))
2744                         rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR,
2745                                                TREE_TYPE (lhs), rhs);
2746                     }
2747                   else
2748                     {
2749                       if (racc->first_child)
2750                         generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2751                                                  racc->offset, 0, 0, gsi,
2752                                                  false, false, loc);
2753
2754                       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (*gsi));
2755                       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2756                       gsi_remove (gsi, true);
2757                       sra_stats.deleted++;
2758                       return SRA_AM_REMOVED;
2759                     }
2760                 }
2761               else if (racc->first_child)
2762                 generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs, racc->offset,
2763                                          0, 0, gsi, false, true, loc);
2764             }
2765           if (access_has_children_p (lacc))
2766             generate_subtree_copies (lacc->first_child, rhs, lacc->offset,
2767                                      0, 0, gsi, true, true, loc);
2768         }
2769     }
2770
2771   /* This gimplification must be done after generate_subtree_copies, lest we
2772      insert the subtree copies in the middle of the gimplified sequence.  */
2773   if (force_gimple_rhs)
2774     rhs = force_gimple_operand_gsi (&orig_gsi, rhs, true, NULL_TREE,
2775                                     true, GSI_SAME_STMT);
2776   if (gimple_assign_rhs1 (*stmt) != rhs)
2777     {
2778       modify_this_stmt = true;
2779       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2780       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2781     }
2782
2783   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2784 }
2785
2786 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2787    analyze_all_variable_accesses.  Return true iff the CFG has been
2788    changed.  */
2789
2790 static bool
2791 sra_modify_function_body (void)
2792 {
2793   bool cfg_changed = false;
2794   basic_block bb;
2795
2796   FOR_EACH_BB (bb)
2797     {
2798       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2799       while (!gsi_end_p (gsi))
2800         {
2801           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2802           enum assignment_mod_result assign_result;
2803           bool modified = false, deleted = false;
2804           tree *t;
2805           unsigned i;
2806
2807           switch (gimple_code (stmt))
2808             {
2809             case GIMPLE_RETURN:
2810               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2811               if (*t != NULL_TREE)
2812                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2813               break;
2814
2815             case GIMPLE_ASSIGN:
2816               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2817               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2818               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2819               break;
2820
2821             case GIMPLE_CALL:
2822               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2823               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2824                 {
2825                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2826                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2827                 }
2828
2829               if (gimple_call_lhs (stmt))
2830                 {
2831                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2832                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2833                 }
2834               break;
2835
2836             case GIMPLE_ASM:
2837               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2838                 {
2839                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2840                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2841                 }
2842               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2843                 {
2844                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2845                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2846                 }
2847               break;
2848
2849             default:
2850               break;
2851             }
2852
2853           if (modified)
2854             {
2855               update_stmt (stmt);
2856               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
2857                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2858                 cfg_changed = true;
2859             }
2860           if (!deleted)
2861             gsi_next (&gsi);
2862         }
2863     }
2864
2865   return cfg_changed;
2866 }
2867
2868 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2869    parameters.  */
2870
2871 static void
2872 initialize_parameter_reductions (void)
2873 {
2874   gimple_stmt_iterator gsi;
2875   gimple_seq seq = NULL;
2876   tree parm;
2877
2878   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
2879        parm;
2880        parm = DECL_CHAIN (parm))
2881     {
2882       VEC (access_p, heap) *access_vec;
2883       struct access *access;
2884
2885       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
2886         continue;
2887       access_vec = get_base_access_vector (parm);
2888       if (!access_vec)
2889         continue;
2890
2891       if (!seq)
2892         {
2893           seq = gimple_seq_alloc ();
2894           gsi = gsi_start (seq);
2895         }
2896
2897       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
2898            access;
2899            access = access->next_grp)
2900         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true,
2901                                  EXPR_LOCATION (parm));
2902     }
2903
2904   if (seq)
2905     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
2906 }
2907
2908 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
2909    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
2910    the required transformations.  */
2911 static unsigned int
2912 perform_intra_sra (void)
2913 {
2914   int ret = 0;
2915   sra_initialize ();
2916
2917   if (!find_var_candidates ())
2918     goto out;
2919
2920   if (!scan_function ())
2921     goto out;
2922
2923   if (!analyze_all_variable_accesses ())
2924     goto out;
2925
2926   if (sra_modify_function_body ())
2927     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
2928   else
2929     ret = TODO_update_ssa;
2930   initialize_parameter_reductions ();
2931
2932   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
2933                             sra_stats.replacements);
2934   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
2935   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
2936                             sra_stats.subtree_copies);
2937   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
2938                             sra_stats.subreplacements);
2939   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
2940   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
2941                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
2942
2943  out:
2944   sra_deinitialize ();
2945   return ret;
2946 }
2947
2948 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
2949 static unsigned int
2950 early_intra_sra (void)
2951 {
2952   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
2953   return perform_intra_sra ();
2954 }
2955
2956 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
2957 static unsigned int
2958 late_intra_sra (void)
2959 {
2960   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
2961   return perform_intra_sra ();
2962 }
2963
2964
2965 static bool
2966 gate_intra_sra (void)
2967 {
2968   return flag_tree_sra != 0 && dbg_cnt (tree_sra);
2969 }
2970
2971
2972 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
2973 {
2974  {
2975   GIMPLE_PASS,
2976   "esra",                               /* name */
2977   gate_intra_sra,                       /* gate */
2978   early_intra_sra,                      /* execute */
2979   NULL,                                 /* sub */
2980   NULL,                                 /* next */
2981   0,                                    /* static_pass_number */
2982   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
2983   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
2984   0,                                    /* properties_provided */
2985   0,                                    /* properties_destroyed */
2986   0,                                    /* todo_flags_start */
2987   TODO_dump_func
2988   | TODO_update_ssa
2989   | TODO_ggc_collect
2990   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
2991  }
2992 };
2993
2994 struct gimple_opt_pass pass_sra =
2995 {
2996  {
2997   GIMPLE_PASS,
2998   "sra",                                /* name */
2999   gate_intra_sra,                       /* gate */
3000   late_intra_sra,                       /* execute */
3001   NULL,                                 /* sub */
3002   NULL,                                 /* next */
3003   0,                                    /* static_pass_number */
3004   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3005   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3006   0,                                    /* properties_provided */
3007   0,                                    /* properties_destroyed */
3008   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
3009   TODO_dump_func
3010   | TODO_update_ssa
3011   | TODO_ggc_collect
3012   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3013  }
3014 };
3015
3016
3017 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3018    parameter.  */
3019
3020 static bool
3021 is_unused_scalar_param (tree parm)
3022 {
3023   tree name;
3024   return (is_gimple_reg (parm)
3025           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3026               || has_zero_uses (name)));
3027 }
3028
3029 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3030    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3031    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3032    non-NULL default definition.  */
3033
3034 static bool
3035 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3036 {
3037   imm_use_iterator ui;
3038   gimple stmt;
3039   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3040   bool ret = false;
3041
3042   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3043     {
3044       int uses_ok = 0;
3045       use_operand_p use_p;
3046
3047       if (is_gimple_debug (stmt))
3048         continue;
3049
3050       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3051       if (gimple_has_lhs (stmt))
3052         {
3053           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3054           while (handled_component_p (lhs))
3055             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3056           if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
3057               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name
3058               && integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
3059               && types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
3060                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3061             uses_ok++;
3062         }
3063       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3064         {
3065           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3066           while (handled_component_p (rhs))
3067             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3068           if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
3069               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name
3070               && integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
3071               && types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
3072                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3073             uses_ok++;
3074         }
3075       else if (is_gimple_call (stmt))
3076         {
3077           unsigned i;
3078           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3079             {
3080               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3081               while (handled_component_p (arg))
3082                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3083               if (TREE_CODE (arg) == MEM_REF
3084                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name
3085                   && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg, 1))
3086                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg),
3087                                          TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3088                 uses_ok++;
3089             }
3090         }
3091
3092       /* If the number of valid uses does not match the number of
3093          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3094       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3095         --uses_ok;
3096
3097       if (uses_ok != 0)
3098         ret = true;
3099
3100       if (ret)
3101         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3102     }
3103
3104   return ret;
3105 }
3106
3107 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3108    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3109    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3110    such candidate has been found.  */
3111
3112 static bool
3113 find_param_candidates (void)
3114 {
3115   tree parm;
3116   int count = 0;
3117   bool ret = false;
3118
3119   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3120        parm;
3121        parm = DECL_CHAIN (parm))
3122     {
3123       tree type = TREE_TYPE (parm);
3124
3125       count++;
3126
3127       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3128           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3129           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3130         continue;
3131
3132       if (is_unused_scalar_param (parm))
3133         {
3134           ret = true;
3135           continue;
3136         }
3137
3138       if (POINTER_TYPE_P (type))
3139         {
3140           type = TREE_TYPE (type);
3141
3142           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3143               || TYPE_VOLATILE (type)
3144               || (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE
3145                   && TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
3146               || !is_gimple_reg (parm)
3147               || is_va_list_type (type)
3148               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3149             continue;
3150         }
3151       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3152         continue;
3153
3154       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3155           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3156           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3157           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3158               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3159         continue;
3160
3161       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3162       ret = true;
3163       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3164         {
3165           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3166           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3167           fprintf (dump_file, "\n");
3168         }
3169     }
3170
3171   func_param_count = count;
3172   return ret;
3173 }
3174
3175 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3176    maybe_modified. */
3177
3178 static bool
3179 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3180                      void *data)
3181 {
3182   struct access *repr = (struct access *) data;
3183
3184   repr->grp_maybe_modified = 1;
3185   return true;
3186 }
3187
3188 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3189    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3190    current function.  */
3191
3192 static void
3193 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3194 {
3195   int i;
3196
3197   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3198     {
3199       struct access *repr;
3200
3201       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3202            repr;
3203            repr = repr->next_grp)
3204         {
3205           struct access *access;
3206           bitmap visited;
3207           ao_ref ar;
3208
3209           if (no_accesses_p (repr))
3210             continue;
3211           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3212               || repr->grp_maybe_modified)
3213             continue;
3214
3215           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3216           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3217           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3218             {
3219               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3220                  be trivially set.  */
3221               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3222                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3223               if (repr->grp_maybe_modified)
3224                 break;
3225             }
3226           BITMAP_FREE (visited);
3227         }
3228     }
3229 }
3230
3231 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3232    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3233    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3234    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3235    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3236
3237 static void
3238 propagate_dereference_distances (void)
3239 {
3240   VEC (basic_block, heap) *queue;
3241   basic_block bb;
3242
3243   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3244   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3245   FOR_EACH_BB (bb)
3246     {
3247       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3248       bb->aux = bb;
3249     }
3250
3251   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3252     {
3253       edge_iterator ei;
3254       edge e;
3255       bool change = false;
3256       int i;
3257
3258       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3259       bb->aux = NULL;
3260
3261       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3262         continue;
3263
3264       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3265         {
3266           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3267           bool first = true;
3268           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3269
3270           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3271           {
3272             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3273
3274             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3275               continue;
3276
3277             if (first)
3278               {
3279                 first = false;
3280                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3281               }
3282             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3283               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3284           }
3285
3286           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3287             {
3288               bb_dereferences[idx] = inh;
3289               change = true;
3290             }
3291         }
3292
3293       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3294         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3295           {
3296             if (e->src->aux)
3297               continue;
3298
3299             e->src->aux = e->src;
3300             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3301           }
3302     }
3303
3304   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3305 }
3306
3307 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3308
3309 static void
3310 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3311 {
3312   basic_block bb;
3313
3314   fprintf (dump_file, str);
3315   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3316     {
3317       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3318       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3319         {
3320           int i;
3321           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3322             {
3323               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3324               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3325             }
3326         }
3327       fprintf (f, "\n");
3328     }
3329   fprintf (dump_file, "\n");
3330 }
3331
3332 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3333    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3334    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3335    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3336    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3337
3338    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3339    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3340    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3341    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3342    an example).
3343
3344    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3345    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3346    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3347    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3348    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3349
3350 static void
3351 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3352 {
3353   int i;
3354
3355   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3356     dump_dereferences_table (dump_file,
3357                              "Dereference table before propagation:\n",
3358                              bb_dereferences);
3359
3360   propagate_dereference_distances ();
3361
3362   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3363     dump_dereferences_table (dump_file,
3364                              "Dereference table after propagation:\n",
3365                              bb_dereferences);
3366
3367   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3368     {
3369       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3370       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3371
3372       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3373         continue;
3374
3375       do
3376         {
3377           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3378             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3379           repr = repr->next_grp;
3380         }
3381       while (repr);
3382     }
3383 }
3384
3385 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3386    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3387    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3388    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3389    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3390
3391 static struct access *
3392 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3393 {
3394   int i, access_count;
3395   struct access *repr;
3396   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3397
3398   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3399   gcc_assert (access_vec);
3400   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3401   if (repr->write)
3402     return NULL;
3403   repr->group_representative = repr;
3404
3405   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3406   for (i = 1; i < access_count; i++)
3407     {
3408       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3409       if (access->write)
3410         return NULL;
3411       access->group_representative = repr;
3412       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3413       repr->next_sibling = access;
3414     }
3415
3416   repr->grp_read = 1;
3417   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3418   return repr;
3419 }
3420
3421 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3422    associated with. */
3423
3424 static bool
3425 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3426 {
3427   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3428      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3429      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3430      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3431      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3432      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3433   if (access->write
3434       && (is_gimple_call (access->stmt)
3435           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3436     return true;
3437
3438   return false;
3439 }
3440
3441
3442 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3443    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3444    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3445    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3446    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3447    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3448
3449 static struct access *
3450 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3451 {
3452   int i, j, access_count, group_count;
3453   int agg_size, total_size = 0;
3454   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3455   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3456
3457   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3458   if (!access_vec)
3459     return &no_accesses_representant;
3460   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3461
3462   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
3463          compare_access_positions);
3464
3465   i = 0;
3466   total_size = 0;
3467   group_count = 0;
3468   while (i < access_count)
3469     {
3470       bool modification;
3471       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3472       modification = access->write;
3473       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3474         return NULL;
3475
3476       /* Access is about to become group representative unless we find some
3477          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3478          apart. */
3479
3480       j = i + 1;
3481       while (j < access_count)
3482         {
3483           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3484           if (ac2->offset != access->offset)
3485             {
3486               /* All or nothing law for parameters. */
3487               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3488                 return NULL;
3489               else
3490                 break;
3491             }
3492           else if (ac2->size != access->size)
3493             return NULL;
3494
3495           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2))
3496             return NULL;
3497
3498           modification |= ac2->write;
3499           ac2->group_representative = access;
3500           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3501           access->next_sibling = ac2;
3502           j++;
3503         }
3504
3505       group_count++;
3506       access->grp_maybe_modified = modification;
3507       if (!modification)
3508         *ro_grp = true;
3509       *prev_acc_ptr = access;
3510       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3511       total_size += access->size;
3512       i = j;
3513     }
3514
3515   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3516     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3517   else
3518     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3519   if (total_size >= agg_size)
3520     return NULL;
3521
3522   gcc_assert (group_count > 0);
3523   return res;
3524 }
3525
3526 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3527    be reduced into components.  */
3528
3529 static int
3530 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3531 {
3532   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3533   bool by_ref;
3534   tree parm;
3535
3536   parm = repr->base;
3537   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3538   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3539
3540   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3541     {
3542       by_ref = true;
3543       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3544     }
3545   else
3546     {
3547       by_ref = false;
3548       agg_size = cur_parm_size;
3549     }
3550
3551   if (dump_file)
3552     {
3553       struct access *acc;
3554       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3555       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3556       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3557       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3558         dump_access (dump_file, acc, true);
3559     }
3560
3561   total_size = 0;
3562   new_param_count = 0;
3563
3564   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3565     {
3566       gcc_assert (parm == repr->base);
3567       new_param_count++;
3568
3569       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3570                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3571         total_size += repr->size;
3572       else
3573         total_size += cur_parm_size;
3574     }
3575
3576   gcc_assert (new_param_count > 0);
3577
3578   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3579     parm_size_limit = cur_parm_size;
3580   else
3581     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3582                        * cur_parm_size);
3583
3584   if (total_size < agg_size
3585       && total_size <= parm_size_limit)
3586     {
3587       if (dump_file)
3588         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3589                  new_param_count);
3590       return new_param_count;
3591     }
3592   else
3593     return 0;
3594 }
3595
3596 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3597    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3598 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3599                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3600
3601 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3602    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3603
3604 static enum ipa_splicing_result
3605 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3606 {
3607   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3608   tree parm;
3609   struct access *repr;
3610
3611   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3612
3613   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3614        parm;
3615        parm = DECL_CHAIN (parm))
3616     {
3617       if (is_unused_scalar_param (parm))
3618         {
3619           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3620                           &no_accesses_representant);
3621           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3622             result = UNUSED_PARAMS;
3623         }
3624       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3625                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3626                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3627         {
3628           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3629           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3630           if (repr)
3631             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3632         }
3633       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3634         {
3635           bool ro_grp = false;
3636           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3637           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3638
3639           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3640             {
3641               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3642                 {
3643                   if (ro_grp)
3644                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3645                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3646                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3647                 }
3648               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3649                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3650             }
3651           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3652             result = UNUSED_PARAMS;
3653         }
3654       else
3655         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3656     }
3657
3658   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3659     {
3660       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3661       *representatives = NULL;
3662       return NO_GOOD_ACCESS;
3663     }
3664
3665   return result;
3666 }
3667
3668 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3669
3670 static inline int
3671 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3672 {
3673   int i, len;
3674
3675   len = VEC_length (tree, parms);
3676   for (i = 0; i < len; i++)
3677     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3678       return i;
3679   gcc_unreachable ();
3680 }
3681
3682 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3683    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3684    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3685    final number of adjustments.  */
3686
3687 static ipa_parm_adjustment_vec
3688 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3689                                        int adjustments_count)
3690 {
3691   VEC (tree, heap) *parms;
3692   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3693   tree parm;
3694   int i;
3695
3696   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3697   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3698   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3699   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3700   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = DECL_CHAIN (parm))
3701     {
3702       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3703
3704       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3705         {
3706           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3707
3708           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3709           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3710           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3711           adj->base = parm;
3712           if (!repr)
3713             adj->copy_param = 1;
3714           else
3715             adj->remove_param = 1;
3716         }
3717       else
3718         {
3719           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3720           int index = get_param_index (parm, parms);
3721
3722           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3723             {
3724               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3725               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3726               gcc_assert (repr->base == parm);
3727               adj->base_index = index;
3728               adj->base = repr->base;
3729               adj->type = repr->type;
3730               adj->offset = repr->offset;
3731               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3732                              && (repr->grp_maybe_modified
3733                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3734
3735             }
3736         }
3737     }
3738   VEC_free (tree, heap, parms);
3739   return adjustments;
3740 }
3741
3742 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3743    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3744
3745 static ipa_parm_adjustment_vec
3746 analyze_all_param_acesses (void)
3747 {
3748   enum ipa_splicing_result repr_state;
3749   bool proceed = false;
3750   int i, adjustments_count = 0;
3751   VEC (access_p, heap) *representatives;
3752   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3753
3754   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3755   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3756     return NULL;
3757
3758   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3759      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3760   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3761     {
3762       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3763       analyze_modified_params (representatives);
3764     }
3765
3766   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3767     {
3768       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3769
3770       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3771         {
3772           if (repr->grp_scalar_ptr)
3773             {
3774               adjustments_count++;
3775               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3776                   || repr->grp_maybe_modified)
3777                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3778               else
3779                 {
3780                   proceed = true;
3781                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3782                 }
3783             }
3784           else
3785             {
3786               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3787
3788               if (new_components == 0)
3789                 {
3790                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3791                   adjustments_count++;
3792                 }
3793               else
3794                 {
3795                   adjustments_count += new_components;
3796                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3797                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3798                   proceed = true;
3799                 }
3800             }
3801         }
3802       else
3803         {
3804           if (no_accesses_p (repr))
3805             {
3806               proceed = true;
3807               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3808             }
3809           adjustments_count++;
3810         }
3811     }
3812
3813   if (!proceed && dump_file)
3814     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3815
3816   if (proceed)
3817     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3818                                                          adjustments_count);
3819   else
3820     adjustments = NULL;
3821
3822   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3823   return adjustments;
3824 }
3825
3826 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3827    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3828    created one.  */
3829
3830 static tree
3831 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3832 {
3833   tree repl;
3834   if (!adj->new_ssa_base)
3835     {
3836       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3837
3838       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3839       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3840       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3841
3842       get_var_ann (repl);
3843       add_referenced_var (repl);
3844       adj->new_ssa_base = repl;
3845     }
3846   else
3847     repl = adj->new_ssa_base;
3848   return repl;
3849 }
3850
3851 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3852    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3853    adjustment. */
3854
3855 static struct ipa_parm_adjustment *
3856 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3857 {
3858   int i, len;
3859
3860   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3861   for (i = 0; i < len; i++)
3862     {
3863       struct ipa_parm_adjustment *adj;
3864
3865       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3866       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
3867         return adj;
3868     }
3869
3870   return NULL;
3871 }
3872
3873 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
3874    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
3875    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
3876    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
3877
3878 static bool
3879 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
3880                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3881 {
3882   struct ipa_parm_adjustment *adj;
3883   tree lhs, decl, repl, name;
3884
3885   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
3886     lhs = gimple_phi_result (stmt);
3887   else if (is_gimple_assign (stmt))
3888     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3889   else if (is_gimple_call (stmt))
3890     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3891   else
3892     gcc_unreachable ();
3893
3894   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
3895     return false;
3896   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
3897   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
3898     return false;
3899
3900   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
3901   if (!adj)
3902     return false;
3903
3904   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
3905   name = make_ssa_name (repl, stmt);
3906
3907   if (dump_file)
3908     {
3909       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
3910       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3911       fprintf (dump_file, " with ");
3912       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
3913       fprintf (dump_file, "\n");
3914     }
3915
3916   if (is_gimple_assign (stmt))
3917     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
3918   else if (is_gimple_call (stmt))
3919     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
3920   else
3921     gimple_phi_set_result (stmt, name);
3922
3923   replace_uses_by (lhs, name);
3924   release_ssa_name (lhs);
3925   return true;
3926 }
3927
3928 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
3929    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
3930    specifies whether the function should care about type incompatibility the
3931    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
3932    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
3933    was modified. */
3934
3935 static bool
3936 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
3937                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3938 {
3939   int i, len;
3940   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
3941   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
3942   tree base, src;
3943
3944   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3945
3946   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
3947       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
3948       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
3949     {
3950       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
3951       convert = true;
3952     }
3953
3954   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
3955   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
3956     return false;
3957
3958   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
3959     {
3960       offset += mem_ref_offset (base).low * BITS_PER_UNIT;
3961       base = TREE_OPERAND (base, 0);
3962     }
3963
3964   base = get_ssa_base_param (base);
3965   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
3966     return false;
3967
3968   for (i = 0; i < len; i++)
3969     {
3970       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3971
3972       if (adj->base == base &&
3973           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
3974         {
3975           cand = adj;
3976           break;
3977         }
3978     }
3979   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
3980     return false;
3981
3982   if (cand->by_ref)
3983     src = build_simple_mem_ref (cand->reduction);
3984   else
3985     src = cand->reduction;
3986
3987   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3988     {
3989       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
3990       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
3991       fprintf (dump_file, " with ");
3992       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
3993       fprintf (dump_file, "\n");
3994     }
3995
3996   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
3997     {
3998       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
3999       *expr = vce;
4000     }
4001   else
4002     *expr = src;
4003   return true;
4004 }
4005
4006 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
4007    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
4008    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
4009    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
4010    was modified.  */
4011
4012 static bool
4013 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
4014                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4015 {
4016   gimple stmt = *stmt_ptr;
4017   tree *lhs_p, *rhs_p;
4018   bool any;
4019
4020   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
4021     return false;
4022
4023   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4024   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4025
4026   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4027   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4028   if (any)
4029     {
4030       tree new_rhs = NULL_TREE;
4031
4032       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4033         {
4034           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4035             {
4036               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4037               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4038                 *rhs_p = fold_convert (TREE_TYPE (*lhs_p), integer_zero_node);
4039               else
4040                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4041             }
4042           else
4043             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4044                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4045                                        *rhs_p);
4046         }
4047       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4048                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4049                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4050         /* This can happen when an assignment in between two single field
4051            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4052            scalars (PR 42237).  */
4053         new_rhs = *rhs_p;
4054
4055       if (new_rhs)
4056         {
4057           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4058                                                true, GSI_SAME_STMT);
4059
4060           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4061         }
4062
4063       return true;
4064     }
4065
4066   return false;
4067 }
4068
4069 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4070    ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4071
4072 static bool
4073 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4074 {
4075   bool cfg_changed = false;
4076   basic_block bb;
4077
4078   FOR_EACH_BB (bb)
4079     {
4080       gimple_stmt_iterator gsi;
4081
4082       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4083         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4084
4085       gsi = gsi_start_bb (bb);
4086       while (!gsi_end_p (gsi))
4087         {
4088           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4089           bool modified = false;
4090           tree *t;
4091           unsigned i;
4092
4093           switch (gimple_code (stmt))
4094             {
4095             case GIMPLE_RETURN:
4096               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4097               if (*t != NULL_TREE)
4098                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4099               break;
4100
4101             case GIMPLE_ASSIGN:
4102               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4103               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4104               break;
4105
4106             case GIMPLE_CALL:
4107               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4108               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4109                 {
4110                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4111                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4112                 }
4113
4114               if (gimple_call_lhs (stmt))
4115                 {
4116                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4117                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4118                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4119                                                                 adjustments);
4120                 }
4121               break;
4122
4123             case GIMPLE_ASM:
4124               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4125                 {
4126                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4127                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4128                 }
4129               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4130                 {
4131                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4132                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4133                 }
4134               break;
4135
4136             default:
4137               break;
4138             }
4139
4140           if (modified)
4141             {
4142               update_stmt (stmt);
4143               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
4144                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
4145                 cfg_changed = true;
4146             }
4147           gsi_next (&gsi);
4148         }
4149     }
4150
4151   return cfg_changed;
4152 }
4153
4154 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4155    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4156
4157 static void
4158 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4159 {
4160   int i, len;
4161
4162   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4163   for (i = 0; i < len; i++)
4164     {
4165       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4166       imm_use_iterator ui;
4167       gimple stmt;
4168       tree name;
4169
4170       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4171       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4172         continue;
4173       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4174       if (!name)
4175         continue;
4176       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4177         {
4178           /* All other users must have been removed by
4179              ipa_sra_modify_function_body.  */
4180           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4181           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4182           update_stmt (stmt);
4183         }
4184     }
4185 }
4186
4187 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4188    are formal parameters in the current function.  */
4189
4190 static bool
4191 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4192 {
4193   struct cgraph_edge *cs;
4194   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4195     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4196       return false;
4197
4198   return true;
4199 }
4200
4201
4202 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4203
4204 static void
4205 convert_callers (struct cgraph_node *node, tree old_decl,
4206                  ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4207 {
4208   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4209   struct cgraph_edge *cs;
4210   basic_block this_block;
4211   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4212
4213   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4214     {
4215       current_function_decl = cs->caller->decl;
4216       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4217
4218       if (dump_file)
4219         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4220                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4221                  cgraph_node_name (cs->caller),
4222                  cgraph_node_name (cs->callee));
4223
4224       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4225
4226       pop_cfun ();
4227     }
4228
4229   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4230     if (bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid))
4231       compute_inline_parameters (cs->caller);
4232   BITMAP_FREE (recomputed_callers);
4233
4234   current_function_decl = old_cur_fndecl;
4235
4236   if (!encountered_recursive_call)
4237     return;
4238
4239   FOR_EACH_BB (this_block)
4240     {
4241       gimple_stmt_iterator gsi;
4242
4243       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4244         {
4245           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4246           tree call_fndecl;
4247           if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
4248             continue;
4249           call_fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4250           if (call_fndecl == old_decl)
4251             {
4252               if (dump_file)
4253                 fprintf (dump_file, "Adjusting recursive call");
4254               gimple_call_set_fndecl (stmt, node->decl);
4255               ipa_modify_call_arguments (NULL, stmt, adjustments);
4256             }
4257         }
4258     }
4259
4260   return;
4261 }
4262
4263 /* Perform all the modification required in IPA-SRA for NODE to have parameters
4264    as given in ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4265
4266 static bool
4267 modify_function (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4268 {
4269   struct cgraph_node *new_node;
4270   struct cgraph_edge *cs;
4271   bool cfg_changed;
4272   VEC (cgraph_edge_p, heap) * redirect_callers;
4273   int node_callers;
4274
4275   node_callers = 0;
4276   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4277     node_callers++;
4278   redirect_callers = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, node_callers);
4279   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4280     VEC_quick_push (cgraph_edge_p, redirect_callers, cs);
4281
4282   rebuild_cgraph_edges ();
4283   pop_cfun ();
4284   current_function_decl = NULL_TREE;
4285
4286   new_node = cgraph_function_versioning (node, redirect_callers, NULL, NULL,
4287                                          NULL, NULL, "isra");
4288   current_function_decl = new_node->decl;
4289   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (new_node->decl));
4290
4291   ipa_modify_formal_parameters (current_function_decl, adjustments, "ISRA");
4292   cfg_changed = ipa_sra_modify_function_body (adjustments);
4293   sra_ipa_reset_debug_stmts (adjustments);
4294   convert_callers (new_node, node->decl, adjustments);
4295   cgraph_make_node_local (new_node);
4296   return cfg_changed;
4297 }
4298
4299 /* Return false the function is apparently unsuitable for IPA-SRA based on it's
4300    attributes, return true otherwise.  NODE is the cgraph node of the current
4301    function.  */
4302
4303 static bool
4304 ipa_sra_preliminary_function_checks (struct cgraph_node *node)
4305 {
4306   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4307     {
4308       if (dump_file)
4309         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4310       return false;
4311     }
4312
4313   if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
4314     {
4315       if (dump_file)
4316         fprintf (dump_file, "Function is not versionable.\n");
4317       return false;
4318     }
4319
4320   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4321     {
4322       if (dump_file)
4323         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4324       return false;
4325     }
4326
4327   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4328       && node->global.size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4329     {
4330       if (dump_file)
4331         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4332       return false;
4333     }
4334
4335   if (!node->callers)
4336     {
4337       if (dump_file)
4338         fprintf (dump_file,
4339                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4340       return false;
4341     }
4342
4343   if (cfun->stdarg)
4344     {
4345       if (dump_file)
4346         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4347       return false;
4348     }
4349
4350   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4351     return false;
4352
4353   return true;
4354 }
4355
4356 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4357
4358 static unsigned int
4359 ipa_early_sra (void)
4360 {
4361   struct cgraph_node *node = cgraph_node (current_function_decl);
4362   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4363   int ret = 0;
4364
4365   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4366     return 0;
4367
4368   sra_initialize ();
4369   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4370
4371   if (!find_param_candidates ())
4372     {
4373       if (dump_file)
4374         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4375       goto simple_out;
4376     }
4377
4378   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4379     {
4380       if (dump_file)
4381         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4382                  "arguments.\n");
4383       goto simple_out;
4384     }
4385
4386   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4387                                  func_param_count
4388                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4389   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4390
4391   scan_function ();
4392   if (encountered_apply_args)
4393     {
4394       if (dump_file)
4395         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4396       goto out;
4397     }
4398
4399   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4400     {
4401       if (dump_file)
4402         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4403                  "number of arguments.\n");
4404       goto out;
4405     }
4406
4407   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4408   if (!adjustments)
4409     goto out;
4410   if (dump_file)
4411     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4412
4413   if (modify_function (node, adjustments))
4414     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
4415   else
4416     ret = TODO_update_ssa;
4417   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4418
4419   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4420                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4421   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4422                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4423   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4424                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4425   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4426                             sra_stats.param_reductions_created);
4427
4428  out:
4429   BITMAP_FREE (final_bbs);
4430   free (bb_dereferences);
4431  simple_out:
4432   sra_deinitialize ();
4433   return ret;
4434 }
4435
4436 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4437 static bool
4438 ipa_early_sra_gate (void)
4439 {
4440   return flag_ipa_sra && dbg_cnt (eipa_sra);
4441 }
4442
4443 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4444 {
4445  {
4446   GIMPLE_PASS,
4447   "eipa_sra",                           /* name */
4448   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4449   ipa_early_sra,                        /* execute */
4450   NULL,                                 /* sub */
4451   NULL,                                 /* next */
4452   0,                                    /* static_pass_number */
4453   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4454   0,                                    /* properties_required */
4455   0,                                    /* properties_provided */
4456   0,                                    /* properties_destroyed */
4457   0,                                    /* todo_flags_start */
4458   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4459  }
4460 };
4461
4462