OSDN Git Service

PR middle-end/45415
[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 "tree.h"
80 #include "gimple.h"
81 #include "cgraph.h"
82 #include "tree-flow.h"
83 #include "ipa-prop.h"
84 #include "tree-pretty-print.h"
85 #include "statistics.h"
86 #include "tree-dump.h"
87 #include "timevar.h"
88 #include "params.h"
89 #include "target.h"
90 #include "flags.h"
91 #include "dbgcnt.h"
92 #include "tree-inline.h"
93 #include "gimple-pretty-print.h"
94
95 /* Enumeration of all aggregate reductions we can do.  */
96 enum sra_mode { SRA_MODE_EARLY_IPA,   /* early call regularization */
97                 SRA_MODE_EARLY_INTRA, /* early intraprocedural SRA */
98                 SRA_MODE_INTRA };     /* late intraprocedural SRA */
99
100 /* Global variable describing which aggregate reduction we are performing at
101    the moment.  */
102 static enum sra_mode sra_mode;
103
104 struct assign_link;
105
106 /* ACCESS represents each access to an aggregate variable (as a whole or a
107    part).  It can also represent a group of accesses that refer to exactly the
108    same fragment of an aggregate (i.e. those that have exactly the same offset
109    and size).  Such representatives for a single aggregate, once determined,
110    are linked in a linked list and have the group fields set.
111
112    Moreover, when doing intraprocedural SRA, a tree is built from those
113    representatives (by the means of first_child and next_sibling pointers), in
114    which all items in a subtree are "within" the root, i.e. their offset is
115    greater or equal to offset of the root and offset+size is smaller or equal
116    to offset+size of the root.  Children of an access are sorted by offset.
117
118    Note that accesses to parts of vector and complex number types always
119    represented by an access to the whole complex number or a vector.  It is a
120    duty of the modifying functions to replace them appropriately.  */
121
122 struct access
123 {
124   /* Values returned by  `get_ref_base_and_extent' for each component reference
125      If EXPR isn't a component reference  just set `BASE = EXPR', `OFFSET = 0',
126      `SIZE = TREE_SIZE (TREE_TYPE (expr))'.  */
127   HOST_WIDE_INT offset;
128   HOST_WIDE_INT size;
129   tree base;
130
131   /* Expression.  It is context dependent so do not use it to create new
132      expressions to access the original aggregate.  See PR 42154 for a
133      testcase.  */
134   tree expr;
135   /* Type.  */
136   tree type;
137
138   /* The statement this access belongs to.  */
139   gimple stmt;
140
141   /* Next group representative for this aggregate. */
142   struct access *next_grp;
143
144   /* Pointer to the group representative.  Pointer to itself if the struct is
145      the representative.  */
146   struct access *group_representative;
147
148   /* If this access has any children (in terms of the definition above), this
149      points to the first one.  */
150   struct access *first_child;
151
152   /* In intraprocedural SRA, pointer to the next sibling in the access tree as
153      described above.  In IPA-SRA this is a pointer to the next access
154      belonging to the same group (having the same representative).  */
155   struct access *next_sibling;
156
157   /* Pointers to the first and last element in the linked list of assign
158      links.  */
159   struct assign_link *first_link, *last_link;
160
161   /* Pointer to the next access in the work queue.  */
162   struct access *next_queued;
163
164   /* Replacement variable for this access "region."  Never to be accessed
165      directly, always only by the means of get_access_replacement() and only
166      when grp_to_be_replaced flag is set.  */
167   tree replacement_decl;
168
169   /* Is this particular access write access? */
170   unsigned write : 1;
171
172   /* Is this access an artificial one created to scalarize some record
173      entirely? */
174   unsigned total_scalarization : 1;
175
176   /* Is this access currently in the work queue?  */
177   unsigned grp_queued : 1;
178
179   /* Does this group contain a write access?  This flag is propagated down the
180      access tree.  */
181   unsigned grp_write : 1;
182
183   /* Does this group contain a read access?  This flag is propagated down the
184      access tree.  */
185   unsigned grp_read : 1;
186
187   /* Does this group contain a read access that comes from an assignment
188      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
189   unsigned grp_assignment_read : 1;
190
191   /* Other passes of the analysis use this bit to make function
192      analyze_access_subtree create scalar replacements for this group if
193      possible.  */
194   unsigned grp_hint : 1;
195
196   /* Is the subtree rooted in this access fully covered by scalar
197      replacements?  */
198   unsigned grp_covered : 1;
199
200   /* If set to true, this access and all below it in an access tree must not be
201      scalarized.  */
202   unsigned grp_unscalarizable_region : 1;
203
204   /* Whether data have been written to parts of the aggregate covered by this
205      access which is not to be scalarized.  This flag is propagated up in the
206      access tree.  */
207   unsigned grp_unscalarized_data : 1;
208
209   /* Does this access and/or group contain a write access through a
210      BIT_FIELD_REF?  */
211   unsigned grp_partial_lhs : 1;
212
213   /* Set when a scalar replacement should be created for this variable.  We do
214      the decision and creation at different places because create_tmp_var
215      cannot be called from within FOR_EACH_REFERENCED_VAR. */
216   unsigned grp_to_be_replaced : 1;
217
218   /* Is it possible that the group refers to data which might be (directly or
219      otherwise) modified?  */
220   unsigned grp_maybe_modified : 1;
221
222   /* Set when this is a representative of a pointer to scalar (i.e. by
223      reference) parameter which we consider for turning into a plain scalar
224      (i.e. a by value parameter).  */
225   unsigned grp_scalar_ptr : 1;
226
227   /* Set when we discover that this pointer is not safe to dereference in the
228      caller.  */
229   unsigned grp_not_necessarilly_dereferenced : 1;
230 };
231
232 typedef struct access *access_p;
233
234 DEF_VEC_P (access_p);
235 DEF_VEC_ALLOC_P (access_p, heap);
236
237 /* Alloc pool for allocating access structures.  */
238 static alloc_pool access_pool;
239
240 /* A structure linking lhs and rhs accesses from an aggregate assignment.  They
241    are used to propagate subaccesses from rhs to lhs as long as they don't
242    conflict with what is already there.  */
243 struct assign_link
244 {
245   struct access *lacc, *racc;
246   struct assign_link *next;
247 };
248
249 /* Alloc pool for allocating assign link structures.  */
250 static alloc_pool link_pool;
251
252 /* Base (tree) -> Vector (VEC(access_p,heap) *) map.  */
253 static struct pointer_map_t *base_access_vec;
254
255 /* Bitmap of candidates.  */
256 static bitmap candidate_bitmap;
257
258 /* Bitmap of candidates which we should try to entirely scalarize away and
259    those which cannot be (because they are and need be used as a whole).  */
260 static bitmap should_scalarize_away_bitmap, cannot_scalarize_away_bitmap;
261
262 /* Obstack for creation of fancy names.  */
263 static struct obstack name_obstack;
264
265 /* Head of a linked list of accesses that need to have its subaccesses
266    propagated to their assignment counterparts. */
267 static struct access *work_queue_head;
268
269 /* Number of parameters of the analyzed function when doing early ipa SRA.  */
270 static int func_param_count;
271
272 /* scan_function sets the following to true if it encounters a call to
273    __builtin_apply_args.  */
274 static bool encountered_apply_args;
275
276 /* Set by scan_function when it finds a recursive call.  */
277 static bool encountered_recursive_call;
278
279 /* Set by scan_function when it finds a recursive call with less actual
280    arguments than formal parameters..  */
281 static bool encountered_unchangable_recursive_call;
282
283 /* This is a table in which for each basic block and parameter there is a
284    distance (offset + size) in that parameter which is dereferenced and
285    accessed in that BB.  */
286 static HOST_WIDE_INT *bb_dereferences;
287 /* Bitmap of BBs that can cause the function to "stop" progressing by
288    returning, throwing externally, looping infinitely or calling a function
289    which might abort etc.. */
290 static bitmap final_bbs;
291
292 /* Representative of no accesses at all. */
293 static struct access  no_accesses_representant;
294
295 /* Predicate to test the special value.  */
296
297 static inline bool
298 no_accesses_p (struct access *access)
299 {
300   return access == &no_accesses_representant;
301 }
302
303 /* Dump contents of ACCESS to file F in a human friendly way.  If GRP is true,
304    representative fields are dumped, otherwise those which only describe the
305    individual access are.  */
306
307 static struct
308 {
309   /* Number of processed aggregates is readily available in
310      analyze_all_variable_accesses and so is not stored here.  */
311
312   /* Number of created scalar replacements.  */
313   int replacements;
314
315   /* Number of times sra_modify_expr or sra_modify_assign themselves changed an
316      expression.  */
317   int exprs;
318
319   /* Number of statements created by generate_subtree_copies.  */
320   int subtree_copies;
321
322   /* Number of statements created by load_assign_lhs_subreplacements.  */
323   int subreplacements;
324
325   /* Number of times sra_modify_assign has deleted a statement.  */
326   int deleted;
327
328   /* Number of times sra_modify_assign has to deal with subaccesses of LHS and
329      RHS reparately due to type conversions or nonexistent matching
330      references.  */
331   int separate_lhs_rhs_handling;
332
333   /* Number of parameters that were removed because they were unused.  */
334   int deleted_unused_parameters;
335
336   /* Number of scalars passed as parameters by reference that have been
337      converted to be passed by value.  */
338   int scalar_by_ref_to_by_val;
339
340   /* Number of aggregate parameters that were replaced by one or more of their
341      components.  */
342   int aggregate_params_reduced;
343
344   /* Numbber of components created when splitting aggregate parameters.  */
345   int param_reductions_created;
346 } sra_stats;
347
348 static void
349 dump_access (FILE *f, struct access *access, bool grp)
350 {
351   fprintf (f, "access { ");
352   fprintf (f, "base = (%d)'", DECL_UID (access->base));
353   print_generic_expr (f, access->base, 0);
354   fprintf (f, "', offset = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->offset);
355   fprintf (f, ", size = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->size);
356   fprintf (f, ", expr = ");
357   print_generic_expr (f, access->expr, 0);
358   fprintf (f, ", type = ");
359   print_generic_expr (f, access->type, 0);
360   if (grp)
361     fprintf (f, ", grp_write = %d, total_scalarization = %d, "
362              "grp_read = %d, grp_hint = %d, grp_assignment_read = %d,"
363              "grp_covered = %d, grp_unscalarizable_region = %d, "
364              "grp_unscalarized_data = %d, grp_partial_lhs = %d, "
365              "grp_to_be_replaced = %d, grp_maybe_modified = %d, "
366              "grp_not_necessarilly_dereferenced = %d\n",
367              access->grp_write, access->total_scalarization,
368              access->grp_read, access->grp_hint, access->grp_assignment_read,
369              access->grp_covered, access->grp_unscalarizable_region,
370              access->grp_unscalarized_data, access->grp_partial_lhs,
371              access->grp_to_be_replaced, access->grp_maybe_modified,
372              access->grp_not_necessarilly_dereferenced);
373   else
374     fprintf (f, ", write = %d, total_scalarization = %d, "
375              "grp_partial_lhs = %d\n",
376              access->write, access->total_scalarization,
377              access->grp_partial_lhs);
378 }
379
380 /* Dump a subtree rooted in ACCESS to file F, indent by LEVEL.  */
381
382 static void
383 dump_access_tree_1 (FILE *f, struct access *access, int level)
384 {
385   do
386     {
387       int i;
388
389       for (i = 0; i < level; i++)
390         fputs ("* ", dump_file);
391
392       dump_access (f, access, true);
393
394       if (access->first_child)
395         dump_access_tree_1 (f, access->first_child, level + 1);
396
397       access = access->next_sibling;
398     }
399   while (access);
400 }
401
402 /* Dump all access trees for a variable, given the pointer to the first root in
403    ACCESS.  */
404
405 static void
406 dump_access_tree (FILE *f, struct access *access)
407 {
408   for (; access; access = access->next_grp)
409     dump_access_tree_1 (f, access, 0);
410 }
411
412 /* Return true iff ACC is non-NULL and has subaccesses.  */
413
414 static inline bool
415 access_has_children_p (struct access *acc)
416 {
417   return acc && acc->first_child;
418 }
419
420 /* Return a vector of pointers to accesses for the variable given in BASE or
421    NULL if there is none.  */
422
423 static VEC (access_p, heap) *
424 get_base_access_vector (tree base)
425 {
426   void **slot;
427
428   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
429   if (!slot)
430     return NULL;
431   else
432     return *(VEC (access_p, heap) **) slot;
433 }
434
435 /* Find an access with required OFFSET and SIZE in a subtree of accesses rooted
436    in ACCESS.  Return NULL if it cannot be found.  */
437
438 static struct access *
439 find_access_in_subtree (struct access *access, HOST_WIDE_INT offset,
440                         HOST_WIDE_INT size)
441 {
442   while (access && (access->offset != offset || access->size != size))
443     {
444       struct access *child = access->first_child;
445
446       while (child && (child->offset + child->size <= offset))
447         child = child->next_sibling;
448       access = child;
449     }
450
451   return access;
452 }
453
454 /* Return the first group representative for DECL or NULL if none exists.  */
455
456 static struct access *
457 get_first_repr_for_decl (tree base)
458 {
459   VEC (access_p, heap) *access_vec;
460
461   access_vec = get_base_access_vector (base);
462   if (!access_vec)
463     return NULL;
464
465   return VEC_index (access_p, access_vec, 0);
466 }
467
468 /* Find an access representative for the variable BASE and given OFFSET and
469    SIZE.  Requires that access trees have already been built.  Return NULL if
470    it cannot be found.  */
471
472 static struct access *
473 get_var_base_offset_size_access (tree base, HOST_WIDE_INT offset,
474                                  HOST_WIDE_INT size)
475 {
476   struct access *access;
477
478   access = get_first_repr_for_decl (base);
479   while (access && (access->offset + access->size <= offset))
480     access = access->next_grp;
481   if (!access)
482     return NULL;
483
484   return find_access_in_subtree (access, offset, size);
485 }
486
487 /* Add LINK to the linked list of assign links of RACC.  */
488 static void
489 add_link_to_rhs (struct access *racc, struct assign_link *link)
490 {
491   gcc_assert (link->racc == racc);
492
493   if (!racc->first_link)
494     {
495       gcc_assert (!racc->last_link);
496       racc->first_link = link;
497     }
498   else
499     racc->last_link->next = link;
500
501   racc->last_link = link;
502   link->next = NULL;
503 }
504
505 /* Move all link structures in their linked list in OLD_RACC to the linked list
506    in NEW_RACC.  */
507 static void
508 relink_to_new_repr (struct access *new_racc, struct access *old_racc)
509 {
510   if (!old_racc->first_link)
511     {
512       gcc_assert (!old_racc->last_link);
513       return;
514     }
515
516   if (new_racc->first_link)
517     {
518       gcc_assert (!new_racc->last_link->next);
519       gcc_assert (!old_racc->last_link || !old_racc->last_link->next);
520
521       new_racc->last_link->next = old_racc->first_link;
522       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
523     }
524   else
525     {
526       gcc_assert (!new_racc->last_link);
527
528       new_racc->first_link = old_racc->first_link;
529       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
530     }
531   old_racc->first_link = old_racc->last_link = NULL;
532 }
533
534 /* Add ACCESS to the work queue (which is actually a stack).  */
535
536 static void
537 add_access_to_work_queue (struct access *access)
538 {
539   if (!access->grp_queued)
540     {
541       gcc_assert (!access->next_queued);
542       access->next_queued = work_queue_head;
543       access->grp_queued = 1;
544       work_queue_head = access;
545     }
546 }
547
548 /* Pop an access from the work queue, and return it, assuming there is one.  */
549
550 static struct access *
551 pop_access_from_work_queue (void)
552 {
553   struct access *access = work_queue_head;
554
555   work_queue_head = access->next_queued;
556   access->next_queued = NULL;
557   access->grp_queued = 0;
558   return access;
559 }
560
561
562 /* Allocate necessary structures.  */
563
564 static void
565 sra_initialize (void)
566 {
567   candidate_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
568   should_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
569   cannot_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
570   gcc_obstack_init (&name_obstack);
571   access_pool = create_alloc_pool ("SRA accesses", sizeof (struct access), 16);
572   link_pool = create_alloc_pool ("SRA links", sizeof (struct assign_link), 16);
573   base_access_vec = pointer_map_create ();
574   memset (&sra_stats, 0, sizeof (sra_stats));
575   encountered_apply_args = false;
576   encountered_recursive_call = false;
577   encountered_unchangable_recursive_call = false;
578 }
579
580 /* Hook fed to pointer_map_traverse, deallocate stored vectors.  */
581
582 static bool
583 delete_base_accesses (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
584                      void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
585 {
586   VEC (access_p, heap) *access_vec;
587   access_vec = (VEC (access_p, heap) *) *value;
588   VEC_free (access_p, heap, access_vec);
589
590   return true;
591 }
592
593 /* Deallocate all general structures.  */
594
595 static void
596 sra_deinitialize (void)
597 {
598   BITMAP_FREE (candidate_bitmap);
599   BITMAP_FREE (should_scalarize_away_bitmap);
600   BITMAP_FREE (cannot_scalarize_away_bitmap);
601   free_alloc_pool (access_pool);
602   free_alloc_pool (link_pool);
603   obstack_free (&name_obstack, NULL);
604
605   pointer_map_traverse (base_access_vec, delete_base_accesses, NULL);
606   pointer_map_destroy (base_access_vec);
607 }
608
609 /* Remove DECL from candidates for SRA and write REASON to the dump file if
610    there is one.  */
611 static void
612 disqualify_candidate (tree decl, const char *reason)
613 {
614   bitmap_clear_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (decl));
615
616   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
617     {
618       fprintf (dump_file, "! Disqualifying ");
619       print_generic_expr (dump_file, decl, 0);
620       fprintf (dump_file, " - %s\n", reason);
621     }
622 }
623
624 /* Return true iff the type contains a field or an element which does not allow
625    scalarization.  */
626
627 static bool
628 type_internals_preclude_sra_p (tree type)
629 {
630   tree fld;
631   tree et;
632
633   switch (TREE_CODE (type))
634     {
635     case RECORD_TYPE:
636     case UNION_TYPE:
637     case QUAL_UNION_TYPE:
638       for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
639         if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
640           {
641             tree ft = TREE_TYPE (fld);
642
643             if (TREE_THIS_VOLATILE (fld)
644                 || !DECL_FIELD_OFFSET (fld) || !DECL_SIZE (fld)
645                 || !host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fld), 1)
646                 || !host_integerp (DECL_SIZE (fld), 1))
647               return true;
648
649             if (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
650                 && type_internals_preclude_sra_p (ft))
651               return true;
652           }
653
654       return false;
655
656     case ARRAY_TYPE:
657       et = TREE_TYPE (type);
658
659       if (AGGREGATE_TYPE_P (et))
660         return type_internals_preclude_sra_p (et);
661       else
662         return false;
663
664     default:
665       return false;
666     }
667 }
668
669 /* If T is an SSA_NAME, return NULL if it is not a default def or return its
670    base variable if it is.  Return T if it is not an SSA_NAME.  */
671
672 static tree
673 get_ssa_base_param (tree t)
674 {
675   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
676     {
677       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
678         return SSA_NAME_VAR (t);
679       else
680         return NULL_TREE;
681     }
682   return t;
683 }
684
685 /* Mark a dereference of BASE of distance DIST in a basic block tht STMT
686    belongs to, unless the BB has already been marked as a potentially
687    final.  */
688
689 static void
690 mark_parm_dereference (tree base, HOST_WIDE_INT dist, gimple stmt)
691 {
692   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
693   int idx, parm_index = 0;
694   tree parm;
695
696   if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
697     return;
698
699   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
700        parm && parm != base;
701        parm = DECL_CHAIN (parm))
702     parm_index++;
703
704   gcc_assert (parm_index < func_param_count);
705
706   idx = bb->index * func_param_count + parm_index;
707   if (bb_dereferences[idx] < dist)
708     bb_dereferences[idx] = dist;
709 }
710
711 /* Allocate an access structure for BASE, OFFSET and SIZE, clear it, fill in
712    the three fields.  Also add it to the vector of accesses corresponding to
713    the base.  Finally, return the new access.  */
714
715 static struct access *
716 create_access_1 (tree base, HOST_WIDE_INT offset, HOST_WIDE_INT size)
717 {
718   VEC (access_p, heap) *vec;
719   struct access *access;
720   void **slot;
721
722   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
723   memset (access, 0, sizeof (struct access));
724   access->base = base;
725   access->offset = offset;
726   access->size = size;
727
728   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
729   if (slot)
730     vec = (VEC (access_p, heap) *) *slot;
731   else
732     vec = VEC_alloc (access_p, heap, 32);
733
734   VEC_safe_push (access_p, heap, vec, access);
735
736   *((struct VEC (access_p,heap) **)
737         pointer_map_insert (base_access_vec, base)) = vec;
738
739   return access;
740 }
741
742 /* Create and insert access for EXPR. Return created access, or NULL if it is
743    not possible.  */
744
745 static struct access *
746 create_access (tree expr, gimple stmt, bool write)
747 {
748   struct access *access;
749   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
750   tree base = expr;
751   bool ptr, unscalarizable_region = false;
752
753   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
754
755   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
756       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
757     {
758       base = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (base, 0));
759       if (!base)
760         return NULL;
761       ptr = true;
762     }
763   else
764     ptr = false;
765
766   if (!DECL_P (base) || !bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
767     return NULL;
768
769   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
770     {
771       if (size < 0 || size != max_size)
772         {
773           disqualify_candidate (base, "Encountered a variable sized access.");
774           return NULL;
775         }
776       if ((offset % BITS_PER_UNIT) != 0 || (size % BITS_PER_UNIT) != 0)
777         {
778           disqualify_candidate (base,
779                                 "Encountered an acces not aligned to a byte.");
780           return NULL;
781         }
782
783       if (ptr)
784         mark_parm_dereference (base, offset + size, stmt);
785     }
786   else
787     {
788       if (size != max_size)
789         {
790           size = max_size;
791           unscalarizable_region = true;
792         }
793       if (size < 0)
794         {
795           disqualify_candidate (base, "Encountered an unconstrained access.");
796           return NULL;
797         }
798     }
799
800   access = create_access_1 (base, offset, size);
801   access->expr = expr;
802   access->type = TREE_TYPE (expr);
803   access->write = write;
804   access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
805   access->stmt = stmt;
806
807   return access;
808 }
809
810
811 /* Return true iff TYPE is a RECORD_TYPE with fields that are either of gimple
812    register types or (recursively) records with only these two kinds of fields.
813    It also returns false if any of these records has a zero-size field as its
814    last field or has a bit-field.  */
815
816 static bool
817 type_consists_of_records_p (tree type)
818 {
819   tree fld;
820   bool last_fld_has_zero_size = false;
821
822   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
823     return false;
824
825   for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
826     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
827       {
828         tree ft = TREE_TYPE (fld);
829
830         if (DECL_BIT_FIELD (fld))
831           return false;
832
833         if (!is_gimple_reg_type (ft)
834             && !type_consists_of_records_p (ft))
835           return false;
836
837         last_fld_has_zero_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1) == 0;
838       }
839
840   if (last_fld_has_zero_size)
841     return false;
842
843   return true;
844 }
845
846 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
847    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
848    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
849    offset of DECL within BASE.  REF must be the memory reference expression for
850    the given decl.  */
851
852 static void
853 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset,
854                              tree ref)
855 {
856   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
857
858   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
859     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
860       {
861         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
862         tree ft = TREE_TYPE (fld);
863         tree nref = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), ref, fld,
864                             NULL_TREE);
865
866         if (is_gimple_reg_type (ft))
867           {
868             struct access *access;
869             HOST_WIDE_INT size;
870
871             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
872             access = create_access_1 (base, pos, size);
873             access->expr = nref;
874             access->type = ft;
875             access->total_scalarization = 1;
876             /* Accesses for intraprocedural SRA can have their stmt NULL.  */
877           }
878         else
879           completely_scalarize_record (base, fld, pos, nref);
880       }
881 }
882
883
884 /* Search the given tree for a declaration by skipping handled components and
885    exclude it from the candidates.  */
886
887 static void
888 disqualify_base_of_expr (tree t, const char *reason)
889 {
890   t = get_base_address (t);
891   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
892       && TREE_CODE (t) == MEM_REF)
893     t = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (t, 0));
894
895   if (t && DECL_P (t))
896     disqualify_candidate (t, reason);
897 }
898
899 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
900    candidates for scalarization.  Return the created access or NULL if none is
901    created.  */
902
903 static struct access *
904 build_access_from_expr_1 (tree expr, gimple stmt, bool write)
905 {
906   struct access *ret = NULL;
907   bool partial_ref;
908
909   if (TREE_CODE (expr) == BIT_FIELD_REF
910       || TREE_CODE (expr) == IMAGPART_EXPR
911       || TREE_CODE (expr) == REALPART_EXPR)
912     {
913       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
914       partial_ref = true;
915     }
916   else
917     partial_ref = false;
918
919   /* We need to dive through V_C_Es in order to get the size of its parameter
920      and not the result type.  Ada produces such statements.  We are also
921      capable of handling the topmost V_C_E but not any of those buried in other
922      handled components.  */
923   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
924     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
925
926   if (contains_view_convert_expr_p (expr))
927     {
928       disqualify_base_of_expr (expr, "V_C_E under a different handled "
929                                "component.");
930       return NULL;
931     }
932
933   switch (TREE_CODE (expr))
934     {
935     case MEM_REF:
936       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) != ADDR_EXPR
937           && sra_mode != SRA_MODE_EARLY_IPA)
938         return NULL;
939       /* fall through */
940     case VAR_DECL:
941     case PARM_DECL:
942     case RESULT_DECL:
943     case COMPONENT_REF:
944     case ARRAY_REF:
945     case ARRAY_RANGE_REF:
946       ret = create_access (expr, stmt, write);
947       break;
948
949     default:
950       break;
951     }
952
953   if (write && partial_ref && ret)
954     ret->grp_partial_lhs = 1;
955
956   return ret;
957 }
958
959 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
960    candidates for scalarization.  Return true if any access has been inserted.
961    STMT must be the statement from which the expression is taken, WRITE must be
962    true if the expression is a store and false otherwise. */
963
964 static bool
965 build_access_from_expr (tree expr, gimple stmt, bool write)
966 {
967   struct access *access;
968
969   access = build_access_from_expr_1 (expr, stmt, write);
970   if (access)
971     {
972       /* This means the aggregate is accesses as a whole in a way other than an
973          assign statement and thus cannot be removed even if we had a scalar
974          replacement for everything.  */
975       if (cannot_scalarize_away_bitmap)
976         bitmap_set_bit (cannot_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (access->base));
977       return true;
978     }
979   return false;
980 }
981
982 /* Disqualify LHS and RHS for scalarization if STMT must end its basic block in
983    modes in which it matters, return true iff they have been disqualified.  RHS
984    may be NULL, in that case ignore it.  If we scalarize an aggregate in
985    intra-SRA we may need to add statements after each statement.  This is not
986    possible if a statement unconditionally has to end the basic block.  */
987 static bool
988 disqualify_ops_if_throwing_stmt (gimple stmt, tree lhs, tree rhs)
989 {
990   if ((sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
991       && (stmt_can_throw_internal (stmt) || stmt_ends_bb_p (stmt)))
992     {
993       disqualify_base_of_expr (lhs, "LHS of a throwing stmt.");
994       if (rhs)
995         disqualify_base_of_expr (rhs, "RHS of a throwing stmt.");
996       return true;
997     }
998   return false;
999 }
1000
1001 /* Scan expressions occuring in STMT, create access structures for all accesses
1002    to candidates for scalarization and remove those candidates which occur in
1003    statements or expressions that prevent them from being split apart.  Return
1004    true if any access has been inserted.  */
1005
1006 static bool
1007 build_accesses_from_assign (gimple stmt)
1008 {
1009   tree lhs, rhs;
1010   struct access *lacc, *racc;
1011
1012   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1013     return false;
1014
1015   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1016   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1017
1018   if (disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, lhs, rhs))
1019     return false;
1020
1021   racc = build_access_from_expr_1 (rhs, stmt, false);
1022   lacc = build_access_from_expr_1 (lhs, stmt, true);
1023
1024   if (racc)
1025     {
1026       racc->grp_assignment_read = 1;
1027       if (should_scalarize_away_bitmap && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
1028           && !is_gimple_reg_type (racc->type))
1029         bitmap_set_bit (should_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (racc->base));
1030     }
1031
1032   if (lacc && racc
1033       && (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1034       && !lacc->grp_unscalarizable_region
1035       && !racc->grp_unscalarizable_region
1036       && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
1037       /* FIXME: Turn the following line into an assert after PR 40058 is
1038          fixed.  */
1039       && lacc->size == racc->size
1040       && useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
1041     {
1042       struct assign_link *link;
1043
1044       link = (struct assign_link *) pool_alloc (link_pool);
1045       memset (link, 0, sizeof (struct assign_link));
1046
1047       link->lacc = lacc;
1048       link->racc = racc;
1049
1050       add_link_to_rhs (racc, link);
1051     }
1052
1053   return lacc || racc;
1054 }
1055
1056 /* Callback of walk_stmt_load_store_addr_ops visit_addr used to determine
1057    GIMPLE_ASM operands with memory constrains which cannot be scalarized.  */
1058
1059 static bool
1060 asm_visit_addr (gimple stmt ATTRIBUTE_UNUSED, tree op,
1061                 void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1062 {
1063   op = get_base_address (op);
1064   if (op
1065       && DECL_P (op))
1066     disqualify_candidate (op, "Non-scalarizable GIMPLE_ASM operand.");
1067
1068   return false;
1069 }
1070
1071 /* Return true iff callsite CALL has at least as many actual arguments as there
1072    are formal parameters of the function currently processed by IPA-SRA.  */
1073
1074 static inline bool
1075 callsite_has_enough_arguments_p (gimple call)
1076 {
1077   return gimple_call_num_args (call) >= (unsigned) func_param_count;
1078 }
1079
1080 /* Scan function and look for interesting expressions and create access
1081    structures for them.  Return true iff any access is created.  */
1082
1083 static bool
1084 scan_function (void)
1085 {
1086   basic_block bb;
1087   bool ret = false;
1088
1089   FOR_EACH_BB (bb)
1090     {
1091       gimple_stmt_iterator gsi;
1092       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1093         {
1094           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1095           tree t;
1096           unsigned i;
1097
1098           if (final_bbs && stmt_can_throw_external (stmt))
1099             bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1100           switch (gimple_code (stmt))
1101             {
1102             case GIMPLE_RETURN:
1103               t = gimple_return_retval (stmt);
1104               if (t != NULL_TREE)
1105                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1106               if (final_bbs)
1107                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1108               break;
1109
1110             case GIMPLE_ASSIGN:
1111               ret |= build_accesses_from_assign (stmt);
1112               break;
1113
1114             case GIMPLE_CALL:
1115               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
1116                 ret |= build_access_from_expr (gimple_call_arg (stmt, i),
1117                                                stmt, false);
1118
1119               if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
1120                 {
1121                   tree dest = gimple_call_fndecl (stmt);
1122                   int flags = gimple_call_flags (stmt);
1123
1124                   if (dest)
1125                     {
1126                       if (DECL_BUILT_IN_CLASS (dest) == BUILT_IN_NORMAL
1127                           && DECL_FUNCTION_CODE (dest) == BUILT_IN_APPLY_ARGS)
1128                         encountered_apply_args = true;
1129                       if (cgraph_get_node (dest)
1130                           == cgraph_get_node (current_function_decl))
1131                         {
1132                           encountered_recursive_call = true;
1133                           if (!callsite_has_enough_arguments_p (stmt))
1134                             encountered_unchangable_recursive_call = true;
1135                         }
1136                     }
1137
1138                   if (final_bbs
1139                       && (flags & (ECF_CONST | ECF_PURE)) == 0)
1140                     bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1141                 }
1142
1143               t = gimple_call_lhs (stmt);
1144               if (t && !disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, t, NULL))
1145                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1146               break;
1147
1148             case GIMPLE_ASM:
1149               walk_stmt_load_store_addr_ops (stmt, NULL, NULL, NULL,
1150                                              asm_visit_addr);
1151               if (final_bbs)
1152                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1153
1154               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1155                 {
1156                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1157                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1158                 }
1159               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1160                 {
1161                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1162                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1163                 }
1164               break;
1165
1166             default:
1167               break;
1168             }
1169         }
1170     }
1171
1172   return ret;
1173 }
1174
1175 /* Helper of QSORT function. There are pointers to accesses in the array.  An
1176    access is considered smaller than another if it has smaller offset or if the
1177    offsets are the same but is size is bigger. */
1178
1179 static int
1180 compare_access_positions (const void *a, const void *b)
1181 {
1182   const access_p *fp1 = (const access_p *) a;
1183   const access_p *fp2 = (const access_p *) b;
1184   const access_p f1 = *fp1;
1185   const access_p f2 = *fp2;
1186
1187   if (f1->offset != f2->offset)
1188     return f1->offset < f2->offset ? -1 : 1;
1189
1190   if (f1->size == f2->size)
1191     {
1192       if (f1->type == f2->type)
1193         return 0;
1194       /* Put any non-aggregate type before any aggregate type.  */
1195       else if (!is_gimple_reg_type (f1->type)
1196           && is_gimple_reg_type (f2->type))
1197         return 1;
1198       else if (is_gimple_reg_type (f1->type)
1199                && !is_gimple_reg_type (f2->type))
1200         return -1;
1201       /* Put any complex or vector type before any other scalar type.  */
1202       else if (TREE_CODE (f1->type) != COMPLEX_TYPE
1203                && TREE_CODE (f1->type) != VECTOR_TYPE
1204                && (TREE_CODE (f2->type) == COMPLEX_TYPE
1205                    || TREE_CODE (f2->type) == VECTOR_TYPE))
1206         return 1;
1207       else if ((TREE_CODE (f1->type) == COMPLEX_TYPE
1208                 || TREE_CODE (f1->type) == VECTOR_TYPE)
1209                && TREE_CODE (f2->type) != COMPLEX_TYPE
1210                && TREE_CODE (f2->type) != VECTOR_TYPE)
1211         return -1;
1212       /* Put the integral type with the bigger precision first.  */
1213       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1214                && INTEGRAL_TYPE_P (f2->type))
1215         return TYPE_PRECISION (f2->type) - TYPE_PRECISION (f1->type);
1216       /* Put any integral type with non-full precision last.  */
1217       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1218                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f1->type))
1219                    != TYPE_PRECISION (f1->type)))
1220         return 1;
1221       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f2->type)
1222                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f2->type))
1223                    != TYPE_PRECISION (f2->type)))
1224         return -1;
1225       /* Stabilize the sort.  */
1226       return TYPE_UID (f1->type) - TYPE_UID (f2->type);
1227     }
1228
1229   /* We want the bigger accesses first, thus the opposite operator in the next
1230      line: */
1231   return f1->size > f2->size ? -1 : 1;
1232 }
1233
1234
1235 /* Append a name of the declaration to the name obstack.  A helper function for
1236    make_fancy_name.  */
1237
1238 static void
1239 make_fancy_decl_name (tree decl)
1240 {
1241   char buffer[32];
1242
1243   tree name = DECL_NAME (decl);
1244   if (name)
1245     obstack_grow (&name_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1246                   IDENTIFIER_LENGTH (name));
1247   else
1248     {
1249       sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (decl));
1250       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1251     }
1252 }
1253
1254 /* Helper for make_fancy_name.  */
1255
1256 static void
1257 make_fancy_name_1 (tree expr)
1258 {
1259   char buffer[32];
1260   tree index;
1261
1262   if (DECL_P (expr))
1263     {
1264       make_fancy_decl_name (expr);
1265       return;
1266     }
1267
1268   switch (TREE_CODE (expr))
1269     {
1270     case COMPONENT_REF:
1271       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1272       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1273       make_fancy_decl_name (TREE_OPERAND (expr, 1));
1274       break;
1275
1276     case ARRAY_REF:
1277       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1278       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1279       /* Arrays with only one element may not have a constant as their
1280          index. */
1281       index = TREE_OPERAND (expr, 1);
1282       if (TREE_CODE (index) != INTEGER_CST)
1283         break;
1284       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (index));
1285       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1286       break;
1287
1288     case ADDR_EXPR:
1289       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1290       break;
1291
1292     case MEM_REF:
1293       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1294       if (!integer_zerop (TREE_OPERAND (expr, 1)))
1295         {
1296           obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1297           sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1298                    TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (expr, 1)));
1299           obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1300         }
1301       break;
1302
1303     case BIT_FIELD_REF:
1304     case REALPART_EXPR:
1305     case IMAGPART_EXPR:
1306       gcc_unreachable ();       /* we treat these as scalars.  */
1307       break;
1308     default:
1309       break;
1310     }
1311 }
1312
1313 /* Create a human readable name for replacement variable of ACCESS.  */
1314
1315 static char *
1316 make_fancy_name (tree expr)
1317 {
1318   make_fancy_name_1 (expr);
1319   obstack_1grow (&name_obstack, '\0');
1320   return XOBFINISH (&name_obstack, char *);
1321 }
1322
1323 /* Helper function for build_ref_for_offset.
1324
1325    FIXME: Eventually this should be rewritten to either re-use the
1326    original access expression unshared (which is good for alias
1327    analysis) or to build a MEM_REF expression.  */
1328
1329 static bool
1330 build_ref_for_offset_1 (tree *res, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1331                         tree exp_type)
1332 {
1333   while (1)
1334     {
1335       tree fld;
1336       tree tr_size, index, minidx;
1337       HOST_WIDE_INT el_size;
1338
1339       if (offset == 0 && exp_type
1340           && types_compatible_p (exp_type, type))
1341         return true;
1342
1343       switch (TREE_CODE (type))
1344         {
1345         case UNION_TYPE:
1346         case QUAL_UNION_TYPE:
1347         case RECORD_TYPE:
1348           for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
1349             {
1350               HOST_WIDE_INT pos, size;
1351               tree expr, *expr_ptr;
1352
1353               if (TREE_CODE (fld) != FIELD_DECL)
1354                 continue;
1355
1356               pos = int_bit_position (fld);
1357               gcc_assert (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE || pos == 0);
1358               tr_size = DECL_SIZE (fld);
1359               if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1360                 continue;
1361               size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1362               if (size == 0)
1363                 {
1364                   if (pos != offset)
1365                     continue;
1366                 }
1367               else if (pos > offset || (pos + size) <= offset)
1368                 continue;
1369
1370               if (res)
1371                 {
1372                   expr = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), *res, fld,
1373                                  NULL_TREE);
1374                   expr_ptr = &expr;
1375                 }
1376               else
1377                 expr_ptr = NULL;
1378               if (build_ref_for_offset_1 (expr_ptr, TREE_TYPE (fld),
1379                                           offset - pos, exp_type))
1380                 {
1381                   if (res)
1382                     *res = expr;
1383                   return true;
1384                 }
1385             }
1386           return false;
1387
1388         case ARRAY_TYPE:
1389           tr_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
1390           if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1391             return false;
1392           el_size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1393
1394           minidx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1395           if (TREE_CODE (minidx) != INTEGER_CST || el_size == 0)
1396             return false;
1397           if (res)
1398             {
1399               index = build_int_cst (TYPE_DOMAIN (type), offset / el_size);
1400               if (!integer_zerop (minidx))
1401                 index = int_const_binop (PLUS_EXPR, index, minidx, 0);
1402               *res = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (type), *res, index,
1403                              NULL_TREE, NULL_TREE);
1404             }
1405           offset = offset % el_size;
1406           type = TREE_TYPE (type);
1407           break;
1408
1409         default:
1410           if (offset != 0)
1411             return false;
1412
1413           if (exp_type)
1414             return false;
1415           else
1416             return true;
1417         }
1418     }
1419 }
1420
1421 /* Construct an expression that would reference a part of aggregate *EXPR of
1422    type TYPE at the given OFFSET of the type EXP_TYPE.  If EXPR is NULL, the
1423    function only determines whether it can build such a reference without
1424    actually doing it, otherwise, the tree it points to is unshared first and
1425    then used as a base for furhter sub-references.  */
1426
1427 bool
1428 build_ref_for_offset (tree *expr, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1429                       tree exp_type, bool allow_ptr)
1430 {
1431   location_t loc = expr ? EXPR_LOCATION (*expr) : UNKNOWN_LOCATION;
1432
1433   if (expr)
1434     *expr = unshare_expr (*expr);
1435
1436   if (allow_ptr && POINTER_TYPE_P (type))
1437     {
1438       type = TREE_TYPE (type);
1439       if (expr)
1440         *expr = build_simple_mem_ref_loc (loc, *expr);
1441     }
1442
1443   return build_ref_for_offset_1 (expr, type, offset, exp_type);
1444 }
1445
1446 /* Return true iff TYPE is stdarg va_list type.  */
1447
1448 static inline bool
1449 is_va_list_type (tree type)
1450 {
1451   return TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node);
1452 }
1453
1454 /* The very first phase of intraprocedural SRA.  It marks in candidate_bitmap
1455    those with type which is suitable for scalarization.  */
1456
1457 static bool
1458 find_var_candidates (void)
1459 {
1460   tree var, type;
1461   referenced_var_iterator rvi;
1462   bool ret = false;
1463
1464   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1465     {
1466       if (TREE_CODE (var) != VAR_DECL && TREE_CODE (var) != PARM_DECL)
1467         continue;
1468       type = TREE_TYPE (var);
1469
1470       if (!AGGREGATE_TYPE_P (type)
1471           || needs_to_live_in_memory (var)
1472           || TREE_THIS_VOLATILE (var)
1473           || !COMPLETE_TYPE_P (type)
1474           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1475           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
1476           || type_internals_preclude_sra_p (type)
1477           /* Fix for PR 41089.  tree-stdarg.c needs to have va_lists intact but
1478               we also want to schedule it rather late.  Thus we ignore it in
1479               the early pass. */
1480           || (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA
1481               && is_va_list_type (type)))
1482         continue;
1483
1484       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (var));
1485
1486       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1487         {
1488           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (var));
1489           print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1490           fprintf (dump_file, "\n");
1491         }
1492       ret = true;
1493     }
1494
1495   return ret;
1496 }
1497
1498 /* Sort all accesses for the given variable, check for partial overlaps and
1499    return NULL if there are any.  If there are none, pick a representative for
1500    each combination of offset and size and create a linked list out of them.
1501    Return the pointer to the first representative and make sure it is the first
1502    one in the vector of accesses.  */
1503
1504 static struct access *
1505 sort_and_splice_var_accesses (tree var)
1506 {
1507   int i, j, access_count;
1508   struct access *res, **prev_acc_ptr = &res;
1509   VEC (access_p, heap) *access_vec;
1510   bool first = true;
1511   HOST_WIDE_INT low = -1, high = 0;
1512
1513   access_vec = get_base_access_vector (var);
1514   if (!access_vec)
1515     return NULL;
1516   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
1517
1518   /* Sort by <OFFSET, SIZE>.  */
1519   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
1520          compare_access_positions);
1521
1522   i = 0;
1523   while (i < access_count)
1524     {
1525       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
1526       bool grp_write = access->write;
1527       bool grp_read = !access->write;
1528       bool grp_assignment_read = access->grp_assignment_read;
1529       bool multiple_reads = false;
1530       bool total_scalarization = access->total_scalarization;
1531       bool grp_partial_lhs = access->grp_partial_lhs;
1532       bool first_scalar = is_gimple_reg_type (access->type);
1533       bool unscalarizable_region = access->grp_unscalarizable_region;
1534
1535       if (first || access->offset >= high)
1536         {
1537           first = false;
1538           low = access->offset;
1539           high = access->offset + access->size;
1540         }
1541       else if (access->offset > low && access->offset + access->size > high)
1542         return NULL;
1543       else
1544         gcc_assert (access->offset >= low
1545                     && access->offset + access->size <= high);
1546
1547       j = i + 1;
1548       while (j < access_count)
1549         {
1550           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
1551           if (ac2->offset != access->offset || ac2->size != access->size)
1552             break;
1553           if (ac2->write)
1554             grp_write = true;
1555           else
1556             {
1557               if (grp_read)
1558                 multiple_reads = true;
1559               else
1560                 grp_read = true;
1561             }
1562           grp_assignment_read |= ac2->grp_assignment_read;
1563           grp_partial_lhs |= ac2->grp_partial_lhs;
1564           unscalarizable_region |= ac2->grp_unscalarizable_region;
1565           total_scalarization |= ac2->total_scalarization;
1566           relink_to_new_repr (access, ac2);
1567
1568           /* If there are both aggregate-type and scalar-type accesses with
1569              this combination of size and offset, the comparison function
1570              should have put the scalars first.  */
1571           gcc_assert (first_scalar || !is_gimple_reg_type (ac2->type));
1572           ac2->group_representative = access;
1573           j++;
1574         }
1575
1576       i = j;
1577
1578       access->group_representative = access;
1579       access->grp_write = grp_write;
1580       access->grp_read = grp_read;
1581       access->grp_assignment_read = grp_assignment_read;
1582       access->grp_hint = multiple_reads || total_scalarization;
1583       access->grp_partial_lhs = grp_partial_lhs;
1584       access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
1585       if (access->first_link)
1586         add_access_to_work_queue (access);
1587
1588       *prev_acc_ptr = access;
1589       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
1590     }
1591
1592   gcc_assert (res == VEC_index (access_p, access_vec, 0));
1593   return res;
1594 }
1595
1596 /* Create a variable for the given ACCESS which determines the type, name and a
1597    few other properties.  Return the variable declaration and store it also to
1598    ACCESS->replacement.  */
1599
1600 static tree
1601 create_access_replacement (struct access *access, bool rename)
1602 {
1603   tree repl;
1604
1605   repl = create_tmp_var (access->type, "SR");
1606   get_var_ann (repl);
1607   add_referenced_var (repl);
1608   if (rename)
1609     mark_sym_for_renaming (repl);
1610
1611   if (!access->grp_partial_lhs
1612       && (TREE_CODE (access->type) == COMPLEX_TYPE
1613           || TREE_CODE (access->type) == VECTOR_TYPE))
1614     DECL_GIMPLE_REG_P (repl) = 1;
1615
1616   DECL_SOURCE_LOCATION (repl) = DECL_SOURCE_LOCATION (access->base);
1617   DECL_ARTIFICIAL (repl) = 1;
1618   DECL_IGNORED_P (repl) = DECL_IGNORED_P (access->base);
1619
1620   if (DECL_NAME (access->base)
1621       && !DECL_IGNORED_P (access->base)
1622       && !DECL_ARTIFICIAL (access->base))
1623     {
1624       char *pretty_name = make_fancy_name (access->expr);
1625       tree debug_expr = unshare_expr (access->expr), d;
1626
1627       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
1628       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
1629
1630       /* Get rid of any SSA_NAMEs embedded in debug_expr,
1631          as DECL_DEBUG_EXPR isn't considered when looking for still
1632          used SSA_NAMEs and thus they could be freed.  All debug info
1633          generation cares is whether something is constant or variable
1634          and that get_ref_base_and_extent works properly on the
1635          expression.  */
1636       for (d = debug_expr; handled_component_p (d); d = TREE_OPERAND (d, 0))
1637         switch (TREE_CODE (d))
1638           {
1639           case ARRAY_REF:
1640           case ARRAY_RANGE_REF:
1641             if (TREE_OPERAND (d, 1)
1642                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 1)) == SSA_NAME)
1643               TREE_OPERAND (d, 1) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 1));
1644             if (TREE_OPERAND (d, 3)
1645                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 3)) == SSA_NAME)
1646               TREE_OPERAND (d, 3) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 3));
1647             /* FALLTHRU */
1648           case COMPONENT_REF:
1649             if (TREE_OPERAND (d, 2)
1650                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 2)) == SSA_NAME)
1651               TREE_OPERAND (d, 2) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 2));
1652             break;
1653           default:
1654             break;
1655           }
1656       SET_DECL_DEBUG_EXPR (repl, debug_expr);
1657       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (repl) = 1;
1658       TREE_NO_WARNING (repl) = TREE_NO_WARNING (access->base);
1659     }
1660   else
1661     TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1662
1663   if (dump_file)
1664     {
1665       fprintf (dump_file, "Created a replacement for ");
1666       print_generic_expr (dump_file, access->base, 0);
1667       fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1668                (unsigned) access->offset, (unsigned) access->size);
1669       print_generic_expr (dump_file, repl, 0);
1670       fprintf (dump_file, "\n");
1671     }
1672   sra_stats.replacements++;
1673
1674   return repl;
1675 }
1676
1677 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet.  */
1678
1679 static inline tree
1680 get_access_replacement (struct access *access)
1681 {
1682   gcc_assert (access->grp_to_be_replaced);
1683
1684   if (!access->replacement_decl)
1685     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, true);
1686   return access->replacement_decl;
1687 }
1688
1689 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet but do
1690    not mark it for renaming.  */
1691
1692 static inline tree
1693 get_unrenamed_access_replacement (struct access *access)
1694 {
1695   gcc_assert (!access->grp_to_be_replaced);
1696
1697   if (!access->replacement_decl)
1698     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, false);
1699   return access->replacement_decl;
1700 }
1701
1702
1703 /* Build a subtree of accesses rooted in *ACCESS, and move the pointer in the
1704    linked list along the way.  Stop when *ACCESS is NULL or the access pointed
1705    to it is not "within" the root.  Return false iff some accesses partially
1706    overlap.  */
1707
1708 static bool
1709 build_access_subtree (struct access **access)
1710 {
1711   struct access *root = *access, *last_child = NULL;
1712   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1713
1714   *access = (*access)->next_grp;
1715   while  (*access && (*access)->offset + (*access)->size <= limit)
1716     {
1717       if (!last_child)
1718         root->first_child = *access;
1719       else
1720         last_child->next_sibling = *access;
1721       last_child = *access;
1722
1723       if (!build_access_subtree (access))
1724         return false;
1725     }
1726
1727   if (*access && (*access)->offset < limit)
1728     return false;
1729
1730   return true;
1731 }
1732
1733 /* Build a tree of access representatives, ACCESS is the pointer to the first
1734    one, others are linked in a list by the next_grp field.  Return false iff
1735    some accesses partially overlap.  */
1736
1737 static bool
1738 build_access_trees (struct access *access)
1739 {
1740   while (access)
1741     {
1742       struct access *root = access;
1743
1744       if (!build_access_subtree (&access))
1745         return false;
1746       root->next_grp = access;
1747     }
1748   return true;
1749 }
1750
1751 /* Return true if expr contains some ARRAY_REFs into a variable bounded
1752    array.  */
1753
1754 static bool
1755 expr_with_var_bounded_array_refs_p (tree expr)
1756 {
1757   while (handled_component_p (expr))
1758     {
1759       if (TREE_CODE (expr) == ARRAY_REF
1760           && !host_integerp (array_ref_low_bound (expr), 0))
1761         return true;
1762       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1763     }
1764   return false;
1765 }
1766
1767 enum mark_read_status { SRA_MR_NOT_READ, SRA_MR_READ, SRA_MR_ASSIGN_READ};
1768
1769 /* Analyze the subtree of accesses rooted in ROOT, scheduling replacements when
1770    both seeming beneficial and when ALLOW_REPLACEMENTS allows it.  Also set all
1771    sorts of access flags appropriately along the way, notably always set
1772    grp_read and grp_assign_read according to MARK_READ and grp_write when
1773    MARK_WRITE is true.  */
1774
1775 static bool
1776 analyze_access_subtree (struct access *root, bool allow_replacements,
1777                         enum mark_read_status mark_read, bool mark_write)
1778 {
1779   struct access *child;
1780   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1781   HOST_WIDE_INT covered_to = root->offset;
1782   bool scalar = is_gimple_reg_type (root->type);
1783   bool hole = false, sth_created = false;
1784   bool direct_read = root->grp_read;
1785
1786   if (mark_read == SRA_MR_ASSIGN_READ)
1787     {
1788       root->grp_read = 1;
1789       root->grp_assignment_read = 1;
1790     }
1791   if (mark_read == SRA_MR_READ)
1792     root->grp_read = 1;
1793   else if (root->grp_assignment_read)
1794     mark_read = SRA_MR_ASSIGN_READ;
1795   else if (root->grp_read)
1796     mark_read = SRA_MR_READ;
1797
1798   if (mark_write)
1799     root->grp_write = true;
1800   else if (root->grp_write)
1801     mark_write = true;
1802
1803   if (root->grp_unscalarizable_region)
1804     allow_replacements = false;
1805
1806   if (allow_replacements && expr_with_var_bounded_array_refs_p (root->expr))
1807     allow_replacements = false;
1808
1809   for (child = root->first_child; child; child = child->next_sibling)
1810     {
1811       if (!hole && child->offset < covered_to)
1812         hole = true;
1813       else
1814         covered_to += child->size;
1815
1816       sth_created |= analyze_access_subtree (child,
1817                                              allow_replacements && !scalar,
1818                                              mark_read, mark_write);
1819
1820       root->grp_unscalarized_data |= child->grp_unscalarized_data;
1821       hole |= !child->grp_covered;
1822     }
1823
1824   if (allow_replacements && scalar && !root->first_child
1825       && (root->grp_hint
1826           || (root->grp_write && (direct_read || root->grp_assignment_read)))
1827       /* We must not ICE later on when trying to build an access to the
1828          original data within the aggregate even when it is impossible to do in
1829          a defined way like in the PR 42703 testcase.  Therefore we check
1830          pre-emptively here that we will be able to do that.  */
1831       && build_ref_for_offset (NULL, TREE_TYPE (root->base), root->offset,
1832                                root->type, false))
1833     {
1834       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1835         {
1836           fprintf (dump_file, "Marking ");
1837           print_generic_expr (dump_file, root->base, 0);
1838           fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1839                    (unsigned) root->offset, (unsigned) root->size);
1840           fprintf (dump_file, " to be replaced.\n");
1841         }
1842
1843       root->grp_to_be_replaced = 1;
1844       sth_created = true;
1845       hole = false;
1846     }
1847   else if (covered_to < limit)
1848     hole = true;
1849
1850   if (sth_created && !hole)
1851     {
1852       root->grp_covered = 1;
1853       return true;
1854     }
1855   if (root->grp_write || TREE_CODE (root->base) == PARM_DECL)
1856     root->grp_unscalarized_data = 1; /* not covered and written to */
1857   if (sth_created)
1858     return true;
1859   return false;
1860 }
1861
1862 /* Analyze all access trees linked by next_grp by the means of
1863    analyze_access_subtree.  */
1864 static bool
1865 analyze_access_trees (struct access *access)
1866 {
1867   bool ret = false;
1868
1869   while (access)
1870     {
1871       if (analyze_access_subtree (access, true, SRA_MR_NOT_READ, false))
1872         ret = true;
1873       access = access->next_grp;
1874     }
1875
1876   return ret;
1877 }
1878
1879 /* Return true iff a potential new child of LACC at offset OFFSET and with size
1880    SIZE would conflict with an already existing one.  If exactly such a child
1881    already exists in LACC, store a pointer to it in EXACT_MATCH.  */
1882
1883 static bool
1884 child_would_conflict_in_lacc (struct access *lacc, HOST_WIDE_INT norm_offset,
1885                               HOST_WIDE_INT size, struct access **exact_match)
1886 {
1887   struct access *child;
1888
1889   for (child = lacc->first_child; child; child = child->next_sibling)
1890     {
1891       if (child->offset == norm_offset && child->size == size)
1892         {
1893           *exact_match = child;
1894           return true;
1895         }
1896
1897       if (child->offset < norm_offset + size
1898           && child->offset + child->size > norm_offset)
1899         return true;
1900     }
1901
1902   return false;
1903 }
1904
1905 /* Create a new child access of PARENT, with all properties just like MODEL
1906    except for its offset and with its grp_write false and grp_read true.
1907    Return the new access or NULL if it cannot be created.  Note that this access
1908    is created long after all splicing and sorting, it's not located in any
1909    access vector and is automatically a representative of its group.  */
1910
1911 static struct access *
1912 create_artificial_child_access (struct access *parent, struct access *model,
1913                                 HOST_WIDE_INT new_offset)
1914 {
1915   struct access *access;
1916   struct access **child;
1917   tree expr = parent->base;;
1918
1919   gcc_assert (!model->grp_unscalarizable_region);
1920
1921   if (!build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (expr), new_offset,
1922                              model->type, false))
1923     return NULL;
1924
1925   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
1926   memset (access, 0, sizeof (struct access));
1927   access->base = parent->base;
1928   access->expr = expr;
1929   access->offset = new_offset;
1930   access->size = model->size;
1931   access->type = model->type;
1932   access->grp_write = true;
1933   access->grp_read = false;
1934
1935   child = &parent->first_child;
1936   while (*child && (*child)->offset < new_offset)
1937     child = &(*child)->next_sibling;
1938
1939   access->next_sibling = *child;
1940   *child = access;
1941
1942   return access;
1943 }
1944
1945
1946 /* Propagate all subaccesses of RACC across an assignment link to LACC. Return
1947    true if any new subaccess was created.  Additionally, if RACC is a scalar
1948    access but LACC is not, change the type of the latter, if possible.  */
1949
1950 static bool
1951 propagate_subaccesses_across_link (struct access *lacc, struct access *racc)
1952 {
1953   struct access *rchild;
1954   HOST_WIDE_INT norm_delta = lacc->offset - racc->offset;
1955   bool ret = false;
1956
1957   if (is_gimple_reg_type (lacc->type)
1958       || lacc->grp_unscalarizable_region
1959       || racc->grp_unscalarizable_region)
1960     return false;
1961
1962   if (!lacc->first_child && !racc->first_child
1963       && is_gimple_reg_type (racc->type))
1964     {
1965       tree t = lacc->base;
1966
1967       if (build_ref_for_offset (&t, TREE_TYPE (t), lacc->offset, racc->type,
1968                                 false))
1969         {
1970           lacc->expr = t;
1971           lacc->type = racc->type;
1972         }
1973       return false;
1974     }
1975
1976   for (rchild = racc->first_child; rchild; rchild = rchild->next_sibling)
1977     {
1978       struct access *new_acc = NULL;
1979       HOST_WIDE_INT norm_offset = rchild->offset + norm_delta;
1980
1981       if (rchild->grp_unscalarizable_region)
1982         continue;
1983
1984       if (child_would_conflict_in_lacc (lacc, norm_offset, rchild->size,
1985                                         &new_acc))
1986         {
1987           if (new_acc)
1988             {
1989               rchild->grp_hint = 1;
1990               new_acc->grp_hint |= new_acc->grp_read;
1991               if (rchild->first_child)
1992                 ret |= propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
1993             }
1994           continue;
1995         }
1996
1997       /* If a (part of) a union field is on the RHS of an assignment, it can
1998          have sub-accesses which do not make sense on the LHS (PR 40351).
1999          Check that this is not the case.  */
2000       if (!build_ref_for_offset (NULL, TREE_TYPE (lacc->base), norm_offset,
2001                                  rchild->type, false))
2002         continue;
2003
2004       rchild->grp_hint = 1;
2005       new_acc = create_artificial_child_access (lacc, rchild, norm_offset);
2006       if (new_acc)
2007         {
2008           ret = true;
2009           if (racc->first_child)
2010             propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2011         }
2012     }
2013
2014   return ret;
2015 }
2016
2017 /* Propagate all subaccesses across assignment links.  */
2018
2019 static void
2020 propagate_all_subaccesses (void)
2021 {
2022   while (work_queue_head)
2023     {
2024       struct access *racc = pop_access_from_work_queue ();
2025       struct assign_link *link;
2026
2027       gcc_assert (racc->first_link);
2028
2029       for (link = racc->first_link; link; link = link->next)
2030         {
2031           struct access *lacc = link->lacc;
2032
2033           if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (lacc->base)))
2034             continue;
2035           lacc = lacc->group_representative;
2036           if (propagate_subaccesses_across_link (lacc, racc)
2037               && lacc->first_link)
2038             add_access_to_work_queue (lacc);
2039         }
2040     }
2041 }
2042
2043 /* Go through all accesses collected throughout the (intraprocedural) analysis
2044    stage, exclude overlapping ones, identify representatives and build trees
2045    out of them, making decisions about scalarization on the way.  Return true
2046    iff there are any to-be-scalarized variables after this stage. */
2047
2048 static bool
2049 analyze_all_variable_accesses (void)
2050 {
2051   int res = 0;
2052   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2053   bitmap_iterator bi;
2054   unsigned i, max_total_scalarization_size;
2055
2056   max_total_scalarization_size = UNITS_PER_WORD * BITS_PER_UNIT
2057     * MOVE_RATIO (optimize_function_for_speed_p (cfun));
2058
2059   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidate_bitmap, 0, i, bi)
2060     if (bitmap_bit_p (should_scalarize_away_bitmap, i)
2061         && !bitmap_bit_p (cannot_scalarize_away_bitmap, i))
2062       {
2063         tree var = referenced_var (i);
2064
2065         if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2066             && ((unsigned) tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
2067                 <= max_total_scalarization_size)
2068             && type_consists_of_records_p (TREE_TYPE (var)))
2069           {
2070             completely_scalarize_record (var, var, 0, var);
2071             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2072               {
2073                 fprintf (dump_file, "Will attempt to totally scalarize ");
2074                 print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2075                 fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2076               }
2077           }
2078       }
2079
2080   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2081   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2082     {
2083       tree var = referenced_var (i);
2084       struct access *access;
2085
2086       access = sort_and_splice_var_accesses (var);
2087       if (!access || !build_access_trees (access))
2088         disqualify_candidate (var,
2089                               "No or inhibitingly overlapping accesses.");
2090     }
2091
2092   propagate_all_subaccesses ();
2093
2094   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2095   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2096     {
2097       tree var = referenced_var (i);
2098       struct access *access = get_first_repr_for_decl (var);
2099
2100       if (analyze_access_trees (access))
2101         {
2102           res++;
2103           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2104             {
2105               fprintf (dump_file, "\nAccess trees for ");
2106               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2107               fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2108               dump_access_tree (dump_file, access);
2109               fprintf (dump_file, "\n");
2110             }
2111         }
2112       else
2113         disqualify_candidate (var, "No scalar replacements to be created.");
2114     }
2115
2116   BITMAP_FREE (tmp);
2117
2118   if (res)
2119     {
2120       statistics_counter_event (cfun, "Scalarized aggregates", res);
2121       return true;
2122     }
2123   else
2124     return false;
2125 }
2126
2127 /* Return true iff a reference statement into aggregate AGG can be built for
2128    every single to-be-replaced accesses that is a child of ACCESS, its sibling
2129    or a child of its sibling. TOP_OFFSET is the offset from the processed
2130    access subtree that has to be subtracted from offset of each access.  */
2131
2132 static bool
2133 ref_expr_for_all_replacements_p (struct access *access, tree agg,
2134                                  HOST_WIDE_INT top_offset)
2135 {
2136   do
2137     {
2138       if (access->grp_to_be_replaced
2139           && !build_ref_for_offset (NULL, TREE_TYPE (agg),
2140                                     access->offset - top_offset,
2141                                     access->type, false))
2142         return false;
2143
2144       if (access->first_child
2145           && !ref_expr_for_all_replacements_p (access->first_child, agg,
2146                                                top_offset))
2147         return false;
2148
2149       access = access->next_sibling;
2150     }
2151   while (access);
2152
2153   return true;
2154 }
2155
2156 /* Generate statements copying scalar replacements of accesses within a subtree
2157    into or out of AGG.  ACCESS is the first child of the root of the subtree to
2158    be processed.  AGG is an aggregate type expression (can be a declaration but
2159    does not have to be, it can for example also be an indirect_ref).
2160    TOP_OFFSET is the offset of the processed subtree which has to be subtracted
2161    from offsets of individual accesses to get corresponding offsets for AGG.
2162    If CHUNK_SIZE is non-null, copy only replacements in the interval
2163    <start_offset, start_offset + chunk_size>, otherwise copy all.  GSI is a
2164    statement iterator used to place the new statements.  WRITE should be true
2165    when the statements should write from AGG to the replacement and false if
2166    vice versa.  if INSERT_AFTER is true, new statements will be added after the
2167    current statement in GSI, they will be added before the statement
2168    otherwise.  */
2169
2170 static void
2171 generate_subtree_copies (struct access *access, tree agg,
2172                          HOST_WIDE_INT top_offset,
2173                          HOST_WIDE_INT start_offset, HOST_WIDE_INT chunk_size,
2174                          gimple_stmt_iterator *gsi, bool write,
2175                          bool insert_after)
2176 {
2177   do
2178     {
2179       tree expr = agg;
2180
2181       if (chunk_size && access->offset >= start_offset + chunk_size)
2182         return;
2183
2184       if (access->grp_to_be_replaced
2185           && (chunk_size == 0
2186               || access->offset + access->size > start_offset))
2187         {
2188           tree repl = get_access_replacement (access);
2189           bool ref_found;
2190           gimple stmt;
2191
2192           ref_found = build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (agg),
2193                                              access->offset - top_offset,
2194                                              access->type, false);
2195           gcc_assert (ref_found);
2196
2197           if (write)
2198             {
2199               if (access->grp_partial_lhs)
2200                 expr = force_gimple_operand_gsi (gsi, expr, true, NULL_TREE,
2201                                                  !insert_after,
2202                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2203                                                  : GSI_SAME_STMT);
2204               stmt = gimple_build_assign (repl, expr);
2205             }
2206           else
2207             {
2208               TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
2209               if (access->grp_partial_lhs)
2210                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2211                                                  !insert_after,
2212                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2213                                                  : GSI_SAME_STMT);
2214               stmt = gimple_build_assign (expr, repl);
2215             }
2216
2217           if (insert_after)
2218             gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2219           else
2220             gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2221           update_stmt (stmt);
2222           sra_stats.subtree_copies++;
2223         }
2224
2225       if (access->first_child)
2226         generate_subtree_copies (access->first_child, agg, top_offset,
2227                                  start_offset, chunk_size, gsi,
2228                                  write, insert_after);
2229
2230       access = access->next_sibling;
2231     }
2232   while (access);
2233 }
2234
2235 /* Assign zero to all scalar replacements in an access subtree.  ACCESS is the
2236    the root of the subtree to be processed.  GSI is the statement iterator used
2237    for inserting statements which are added after the current statement if
2238    INSERT_AFTER is true or before it otherwise.  */
2239
2240 static void
2241 init_subtree_with_zero (struct access *access, gimple_stmt_iterator *gsi,
2242                         bool insert_after)
2243
2244 {
2245   struct access *child;
2246
2247   if (access->grp_to_be_replaced)
2248     {
2249       gimple stmt;
2250
2251       stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (access),
2252                                   fold_convert (access->type,
2253                                                 integer_zero_node));
2254       if (insert_after)
2255         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2256       else
2257         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2258       update_stmt (stmt);
2259     }
2260
2261   for (child = access->first_child; child; child = child->next_sibling)
2262     init_subtree_with_zero (child, gsi, insert_after);
2263 }
2264
2265 /* Search for an access representative for the given expression EXPR and
2266    return it or NULL if it cannot be found.  */
2267
2268 static struct access *
2269 get_access_for_expr (tree expr)
2270 {
2271   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
2272   tree base;
2273
2274   /* FIXME: This should not be necessary but Ada produces V_C_Es with a type of
2275      a different size than the size of its argument and we need the latter
2276      one.  */
2277   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2278     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2279
2280   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
2281   if (max_size == -1 || !DECL_P (base))
2282     return NULL;
2283
2284   if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
2285     return NULL;
2286
2287   return get_var_base_offset_size_access (base, offset, max_size);
2288 }
2289
2290 /* Replace the expression EXPR with a scalar replacement if there is one and
2291    generate other statements to do type conversion or subtree copying if
2292    necessary.  GSI is used to place newly created statements, WRITE is true if
2293    the expression is being written to (it is on a LHS of a statement or output
2294    in an assembly statement).  */
2295
2296 static bool
2297 sra_modify_expr (tree *expr, gimple_stmt_iterator *gsi, bool write)
2298 {
2299   struct access *access;
2300   tree type, bfr;
2301
2302   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF)
2303     {
2304       bfr = *expr;
2305       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2306     }
2307   else
2308     bfr = NULL_TREE;
2309
2310   if (TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR)
2311     expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2312   access = get_access_for_expr (*expr);
2313   if (!access)
2314     return false;
2315   type = TREE_TYPE (*expr);
2316
2317   if (access->grp_to_be_replaced)
2318     {
2319       tree repl = get_access_replacement (access);
2320       /* If we replace a non-register typed access simply use the original
2321          access expression to extract the scalar component afterwards.
2322          This happens if scalarizing a function return value or parameter
2323          like in gcc.c-torture/execute/20041124-1.c, 20050316-1.c and
2324          gcc.c-torture/compile/20011217-1.c.
2325
2326          We also want to use this when accessing a complex or vector which can
2327          be accessed as a different type too, potentially creating a need for
2328          type conversion (see PR42196) and when scalarized unions are involved
2329          in assembler statements (see PR42398).  */
2330       if (!useless_type_conversion_p (type, access->type))
2331         {
2332           tree ref = access->base;
2333           bool ok;
2334
2335           ok = build_ref_for_offset (&ref, TREE_TYPE (ref),
2336                                      access->offset, access->type, false);
2337           gcc_assert (ok);
2338
2339           if (write)
2340             {
2341               gimple stmt;
2342
2343               if (access->grp_partial_lhs)
2344                 ref = force_gimple_operand_gsi (gsi, ref, true, NULL_TREE,
2345                                                  false, GSI_NEW_STMT);
2346               stmt = gimple_build_assign (repl, ref);
2347               gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2348             }
2349           else
2350             {
2351               gimple stmt;
2352
2353               if (access->grp_partial_lhs)
2354                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2355                                                  true, GSI_SAME_STMT);
2356               stmt = gimple_build_assign (ref, repl);
2357               gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2358             }
2359         }
2360       else
2361         *expr = repl;
2362       sra_stats.exprs++;
2363     }
2364
2365   if (access->first_child)
2366     {
2367       HOST_WIDE_INT start_offset, chunk_size;
2368       if (bfr
2369           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1)
2370           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1))
2371         {
2372           chunk_size = tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1);
2373           start_offset = access->offset
2374             + tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1);
2375         }
2376       else
2377         start_offset = chunk_size = 0;
2378
2379       generate_subtree_copies (access->first_child, access->base, 0,
2380                                start_offset, chunk_size, gsi, write, write);
2381     }
2382   return true;
2383 }
2384
2385 /* Where scalar replacements of the RHS have been written to when a replacement
2386    of a LHS of an assigments cannot be direclty loaded from a replacement of
2387    the RHS. */
2388 enum unscalarized_data_handling { SRA_UDH_NONE,  /* Nothing done so far. */
2389                                   SRA_UDH_RIGHT, /* Data flushed to the RHS. */
2390                                   SRA_UDH_LEFT }; /* Data flushed to the LHS. */
2391
2392 /* Store all replacements in the access tree rooted in TOP_RACC either to their
2393    base aggregate if there are unscalarized data or directly to LHS
2394    otherwise.  */
2395
2396 static enum unscalarized_data_handling
2397 handle_unscalarized_data_in_subtree (struct access *top_racc, tree lhs,
2398                                      gimple_stmt_iterator *gsi)
2399 {
2400   if (top_racc->grp_unscalarized_data)
2401     {
2402       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, top_racc->base, 0, 0, 0,
2403                                gsi, false, false);
2404       return SRA_UDH_RIGHT;
2405     }
2406   else
2407     {
2408       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, lhs, top_racc->offset,
2409                                0, 0, gsi, false, false);
2410       return SRA_UDH_LEFT;
2411     }
2412 }
2413
2414
2415 /* Try to generate statements to load all sub-replacements in an access
2416    (sub)tree (LACC is the first child) from scalar replacements in the TOP_RACC
2417    (sub)tree.  If that is not possible, refresh the TOP_RACC base aggregate and
2418    load the accesses from it.  LEFT_OFFSET is the offset of the left whole
2419    subtree being copied, RIGHT_OFFSET is the same thing for the right subtree.
2420    NEW_GSI is stmt iterator used for statement insertions after the original
2421    assignment, OLD_GSI is used to insert statements before the assignment.
2422    *REFRESHED keeps the information whether we have needed to refresh
2423    replacements of the LHS and from which side of the assignments this takes
2424    place.  */
2425
2426 static void
2427 load_assign_lhs_subreplacements (struct access *lacc, struct access *top_racc,
2428                                  HOST_WIDE_INT left_offset,
2429                                  HOST_WIDE_INT right_offset,
2430                                  gimple_stmt_iterator *old_gsi,
2431                                  gimple_stmt_iterator *new_gsi,
2432                                  enum unscalarized_data_handling *refreshed,
2433                                  tree lhs)
2434 {
2435   location_t loc = EXPR_LOCATION (lacc->expr);
2436   do
2437     {
2438       if (lacc->grp_to_be_replaced)
2439         {
2440           struct access *racc;
2441           HOST_WIDE_INT offset = lacc->offset - left_offset + right_offset;
2442           gimple stmt;
2443           tree rhs;
2444
2445           racc = find_access_in_subtree (top_racc, offset, lacc->size);
2446           if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2447             {
2448               rhs = get_access_replacement (racc);
2449               if (!useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
2450                 rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, lacc->type, rhs);
2451             }
2452           else
2453             {
2454               /* No suitable access on the right hand side, need to load from
2455                  the aggregate.  See if we have to update it first... */
2456               if (*refreshed == SRA_UDH_NONE)
2457                 *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2458                                                                   lhs, old_gsi);
2459
2460               if (*refreshed == SRA_UDH_LEFT)
2461                 {
2462                   bool repl_found;
2463
2464                   rhs = lacc->base;
2465                   repl_found = build_ref_for_offset (&rhs, TREE_TYPE (rhs),
2466                                                      lacc->offset, lacc->type,
2467                                                      false);
2468                   gcc_assert (repl_found);
2469                 }
2470               else
2471                 {
2472                   bool repl_found;
2473
2474                   rhs = top_racc->base;
2475                   repl_found = build_ref_for_offset (&rhs,
2476                                                      TREE_TYPE (top_racc->base),
2477                                                      offset, lacc->type, false);
2478                   gcc_assert (repl_found);
2479                 }
2480             }
2481
2482           stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (lacc), rhs);
2483           gsi_insert_after (new_gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2484           update_stmt (stmt);
2485           sra_stats.subreplacements++;
2486         }
2487       else if (*refreshed == SRA_UDH_NONE
2488                && lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2489         *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc, lhs,
2490                                                           old_gsi);
2491
2492       if (lacc->first_child)
2493         load_assign_lhs_subreplacements (lacc->first_child, top_racc,
2494                                          left_offset, right_offset,
2495                                          old_gsi, new_gsi, refreshed, lhs);
2496       lacc = lacc->next_sibling;
2497     }
2498   while (lacc);
2499 }
2500
2501 /* Result code for SRA assignment modification.  */
2502 enum assignment_mod_result { SRA_AM_NONE,       /* nothing done for the stmt */
2503                              SRA_AM_MODIFIED,  /* stmt changed but not
2504                                                   removed */
2505                              SRA_AM_REMOVED };  /* stmt eliminated */
2506
2507 /* Modify assignments with a CONSTRUCTOR on their RHS.  STMT contains a pointer
2508    to the assignment and GSI is the statement iterator pointing at it.  Returns
2509    the same values as sra_modify_assign.  */
2510
2511 static enum assignment_mod_result
2512 sra_modify_constructor_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2513 {
2514   tree lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2515   struct access *acc;
2516
2517   acc = get_access_for_expr (lhs);
2518   if (!acc)
2519     return SRA_AM_NONE;
2520
2521   if (VEC_length (constructor_elt,
2522                   CONSTRUCTOR_ELTS (gimple_assign_rhs1 (*stmt))) > 0)
2523     {
2524       /* I have never seen this code path trigger but if it can happen the
2525          following should handle it gracefully.  */
2526       if (access_has_children_p (acc))
2527         generate_subtree_copies (acc->first_child, acc->base, 0, 0, 0, gsi,
2528                                  true, true);
2529       return SRA_AM_MODIFIED;
2530     }
2531
2532   if (acc->grp_covered)
2533     {
2534       init_subtree_with_zero (acc, gsi, false);
2535       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2536       gsi_remove (gsi, true);
2537       return SRA_AM_REMOVED;
2538     }
2539   else
2540     {
2541       init_subtree_with_zero (acc, gsi, true);
2542       return SRA_AM_MODIFIED;
2543     }
2544 }
2545
2546 /* Create and return a new suitable default definition SSA_NAME for RACC which
2547    is an access describing an uninitialized part of an aggregate that is being
2548    loaded.  */
2549
2550 static tree
2551 get_repl_default_def_ssa_name (struct access *racc)
2552 {
2553   tree repl, decl;
2554
2555   decl = get_unrenamed_access_replacement (racc);
2556
2557   repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2558   if (!repl)
2559     {
2560       repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2561       set_default_def (decl, repl);
2562     }
2563
2564   return repl;
2565 }
2566
2567 /* Examine both sides of the assignment statement pointed to by STMT, replace
2568    them with a scalare replacement if there is one and generate copying of
2569    replacements if scalarized aggregates have been used in the assignment.  GSI
2570    is used to hold generated statements for type conversions and subtree
2571    copying.  */
2572
2573 static enum assignment_mod_result
2574 sra_modify_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2575 {
2576   struct access *lacc, *racc;
2577   tree lhs, rhs;
2578   bool modify_this_stmt = false;
2579   bool force_gimple_rhs = false;
2580   location_t loc = gimple_location (*stmt);
2581   gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2582
2583   if (!gimple_assign_single_p (*stmt))
2584     return SRA_AM_NONE;
2585   lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2586   rhs = gimple_assign_rhs1 (*stmt);
2587
2588   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2589     return sra_modify_constructor_assign (stmt, gsi);
2590
2591   if (TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == REALPART_EXPR
2592       || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == IMAGPART_EXPR
2593       || TREE_CODE (rhs) == BIT_FIELD_REF || TREE_CODE (lhs) == BIT_FIELD_REF)
2594     {
2595       modify_this_stmt = sra_modify_expr (gimple_assign_rhs1_ptr (*stmt),
2596                                           gsi, false);
2597       modify_this_stmt |= sra_modify_expr (gimple_assign_lhs_ptr (*stmt),
2598                                            gsi, true);
2599       return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2600     }
2601
2602   lacc = get_access_for_expr (lhs);
2603   racc = get_access_for_expr (rhs);
2604   if (!lacc && !racc)
2605     return SRA_AM_NONE;
2606
2607   if (lacc && lacc->grp_to_be_replaced)
2608     {
2609       lhs = get_access_replacement (lacc);
2610       gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2611       modify_this_stmt = true;
2612       if (lacc->grp_partial_lhs)
2613         force_gimple_rhs = true;
2614       sra_stats.exprs++;
2615     }
2616
2617   if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2618     {
2619       rhs = get_access_replacement (racc);
2620       modify_this_stmt = true;
2621       if (racc->grp_partial_lhs)
2622         force_gimple_rhs = true;
2623       sra_stats.exprs++;
2624     }
2625
2626   if (modify_this_stmt)
2627     {
2628       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2629         {
2630           /* If we can avoid creating a VIEW_CONVERT_EXPR do so.
2631              ???  This should move to fold_stmt which we simply should
2632              call after building a VIEW_CONVERT_EXPR here.  */
2633           if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2634               && !access_has_children_p (lacc))
2635             {
2636               tree expr = lhs;
2637               if (build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (lhs), 0,
2638                                         TREE_TYPE (rhs), false))
2639                 {
2640                   lhs = expr;
2641                   gimple_assign_set_lhs (*stmt, expr);
2642                 }
2643             }
2644           else if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
2645                    && !access_has_children_p (racc))
2646             {
2647               tree expr = rhs;
2648               if (build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (rhs), 0,
2649                                         TREE_TYPE (lhs), false))
2650                 rhs = expr;
2651             }
2652           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2653             {
2654               rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (lhs), rhs);
2655               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs))
2656                   && TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2657                 force_gimple_rhs = true;
2658             }
2659         }
2660     }
2661
2662   /* From this point on, the function deals with assignments in between
2663      aggregates when at least one has scalar reductions of some of its
2664      components.  There are three possible scenarios: Both the LHS and RHS have
2665      to-be-scalarized components, 2) only the RHS has or 3) only the LHS has.
2666
2667      In the first case, we would like to load the LHS components from RHS
2668      components whenever possible.  If that is not possible, we would like to
2669      read it directly from the RHS (after updating it by storing in it its own
2670      components).  If there are some necessary unscalarized data in the LHS,
2671      those will be loaded by the original assignment too.  If neither of these
2672      cases happen, the original statement can be removed.  Most of this is done
2673      by load_assign_lhs_subreplacements.
2674
2675      In the second case, we would like to store all RHS scalarized components
2676      directly into LHS and if they cover the aggregate completely, remove the
2677      statement too.  In the third case, we want the LHS components to be loaded
2678      directly from the RHS (DSE will remove the original statement if it
2679      becomes redundant).
2680
2681      This is a bit complex but manageable when types match and when unions do
2682      not cause confusion in a way that we cannot really load a component of LHS
2683      from the RHS or vice versa (the access representing this level can have
2684      subaccesses that are accessible only through a different union field at a
2685      higher level - different from the one used in the examined expression).
2686      Unions are fun.
2687
2688      Therefore, I specially handle a fourth case, happening when there is a
2689      specific type cast or it is impossible to locate a scalarized subaccess on
2690      the other side of the expression.  If that happens, I simply "refresh" the
2691      RHS by storing in it is scalarized components leave the original statement
2692      there to do the copying and then load the scalar replacements of the LHS.
2693      This is what the first branch does.  */
2694
2695   if (gimple_has_volatile_ops (*stmt)
2696       || contains_view_convert_expr_p (rhs)
2697       || contains_view_convert_expr_p (lhs)
2698       || (access_has_children_p (racc)
2699           && !ref_expr_for_all_replacements_p (racc, lhs, racc->offset))
2700       || (access_has_children_p (lacc)
2701           && !ref_expr_for_all_replacements_p (lacc, rhs, lacc->offset)))
2702     {
2703       if (access_has_children_p (racc))
2704         generate_subtree_copies (racc->first_child, racc->base, 0, 0, 0,
2705                                  gsi, false, false);
2706       if (access_has_children_p (lacc))
2707         generate_subtree_copies (lacc->first_child, lacc->base, 0, 0, 0,
2708                                  gsi, true, true);
2709       sra_stats.separate_lhs_rhs_handling++;
2710     }
2711   else
2712     {
2713       if (access_has_children_p (lacc) && access_has_children_p (racc))
2714         {
2715           gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2716           enum unscalarized_data_handling refreshed;
2717
2718           if (lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2719             refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (racc, lhs, gsi);
2720           else
2721             refreshed = SRA_UDH_NONE;
2722
2723           load_assign_lhs_subreplacements (lacc->first_child, racc,
2724                                            lacc->offset, racc->offset,
2725                                            &orig_gsi, gsi, &refreshed, lhs);
2726           if (refreshed != SRA_UDH_RIGHT)
2727             {
2728               gsi_next (gsi);
2729               unlink_stmt_vdef (*stmt);
2730               gsi_remove (&orig_gsi, true);
2731               sra_stats.deleted++;
2732               return SRA_AM_REMOVED;
2733             }
2734         }
2735       else
2736         {
2737           if (racc)
2738             {
2739               if (!racc->grp_to_be_replaced && !racc->grp_unscalarized_data)
2740                 {
2741                   if (dump_file)
2742                     {
2743                       fprintf (dump_file, "Removing load: ");
2744                       print_gimple_stmt (dump_file, *stmt, 0, 0);
2745                     }
2746
2747                   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2748                     {
2749                       rhs = get_repl_default_def_ssa_name (racc);
2750                       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
2751                                                       TREE_TYPE (rhs)))
2752                         rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR,
2753                                                TREE_TYPE (lhs), rhs);
2754                     }
2755                   else
2756                     {
2757                       if (racc->first_child)
2758                         generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2759                                                  racc->offset, 0, 0, gsi,
2760                                                  false, false);
2761
2762                       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (*gsi));
2763                       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2764                       gsi_remove (gsi, true);
2765                       sra_stats.deleted++;
2766                       return SRA_AM_REMOVED;
2767                     }
2768                 }
2769               else if (racc->first_child)
2770                 generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2771                                          racc->offset, 0, 0, gsi, false, true);
2772             }
2773           if (access_has_children_p (lacc))
2774             generate_subtree_copies (lacc->first_child, rhs, lacc->offset,
2775                                      0, 0, gsi, true, true);
2776         }
2777     }
2778
2779   /* This gimplification must be done after generate_subtree_copies, lest we
2780      insert the subtree copies in the middle of the gimplified sequence.  */
2781   if (force_gimple_rhs)
2782     rhs = force_gimple_operand_gsi (&orig_gsi, rhs, true, NULL_TREE,
2783                                     true, GSI_SAME_STMT);
2784   if (gimple_assign_rhs1 (*stmt) != rhs)
2785     {
2786       modify_this_stmt = true;
2787       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2788       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2789     }
2790
2791   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2792 }
2793
2794 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2795    analyze_all_variable_accesses.  Return true iff the CFG has been
2796    changed.  */
2797
2798 static bool
2799 sra_modify_function_body (void)
2800 {
2801   bool cfg_changed = false;
2802   basic_block bb;
2803
2804   FOR_EACH_BB (bb)
2805     {
2806       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2807       while (!gsi_end_p (gsi))
2808         {
2809           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2810           enum assignment_mod_result assign_result;
2811           bool modified = false, deleted = false;
2812           tree *t;
2813           unsigned i;
2814
2815           switch (gimple_code (stmt))
2816             {
2817             case GIMPLE_RETURN:
2818               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2819               if (*t != NULL_TREE)
2820                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2821               break;
2822
2823             case GIMPLE_ASSIGN:
2824               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2825               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2826               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2827               break;
2828
2829             case GIMPLE_CALL:
2830               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2831               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2832                 {
2833                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2834                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2835                 }
2836
2837               if (gimple_call_lhs (stmt))
2838                 {
2839                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2840                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2841                 }
2842               break;
2843
2844             case GIMPLE_ASM:
2845               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2846                 {
2847                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2848                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2849                 }
2850               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2851                 {
2852                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2853                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2854                 }
2855               break;
2856
2857             default:
2858               break;
2859             }
2860
2861           if (modified)
2862             {
2863               update_stmt (stmt);
2864               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
2865                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2866                 cfg_changed = true;
2867             }
2868           if (!deleted)
2869             gsi_next (&gsi);
2870         }
2871     }
2872
2873   return cfg_changed;
2874 }
2875
2876 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2877    parameters.  */
2878
2879 static void
2880 initialize_parameter_reductions (void)
2881 {
2882   gimple_stmt_iterator gsi;
2883   gimple_seq seq = NULL;
2884   tree parm;
2885
2886   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
2887        parm;
2888        parm = DECL_CHAIN (parm))
2889     {
2890       VEC (access_p, heap) *access_vec;
2891       struct access *access;
2892
2893       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
2894         continue;
2895       access_vec = get_base_access_vector (parm);
2896       if (!access_vec)
2897         continue;
2898
2899       if (!seq)
2900         {
2901           seq = gimple_seq_alloc ();
2902           gsi = gsi_start (seq);
2903         }
2904
2905       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
2906            access;
2907            access = access->next_grp)
2908         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true);
2909     }
2910
2911   if (seq)
2912     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
2913 }
2914
2915 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
2916    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
2917    the required transformations.  */
2918 static unsigned int
2919 perform_intra_sra (void)
2920 {
2921   int ret = 0;
2922   sra_initialize ();
2923
2924   if (!find_var_candidates ())
2925     goto out;
2926
2927   if (!scan_function ())
2928     goto out;
2929
2930   if (!analyze_all_variable_accesses ())
2931     goto out;
2932
2933   if (sra_modify_function_body ())
2934     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
2935   else
2936     ret = TODO_update_ssa;
2937   initialize_parameter_reductions ();
2938
2939   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
2940                             sra_stats.replacements);
2941   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
2942   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
2943                             sra_stats.subtree_copies);
2944   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
2945                             sra_stats.subreplacements);
2946   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
2947   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
2948                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
2949
2950  out:
2951   sra_deinitialize ();
2952   return ret;
2953 }
2954
2955 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
2956 static unsigned int
2957 early_intra_sra (void)
2958 {
2959   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
2960   return perform_intra_sra ();
2961 }
2962
2963 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
2964 static unsigned int
2965 late_intra_sra (void)
2966 {
2967   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
2968   return perform_intra_sra ();
2969 }
2970
2971
2972 static bool
2973 gate_intra_sra (void)
2974 {
2975   return flag_tree_sra != 0 && dbg_cnt (tree_sra);
2976 }
2977
2978
2979 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
2980 {
2981  {
2982   GIMPLE_PASS,
2983   "esra",                               /* name */
2984   gate_intra_sra,                       /* gate */
2985   early_intra_sra,                      /* execute */
2986   NULL,                                 /* sub */
2987   NULL,                                 /* next */
2988   0,                                    /* static_pass_number */
2989   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
2990   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
2991   0,                                    /* properties_provided */
2992   0,                                    /* properties_destroyed */
2993   0,                                    /* todo_flags_start */
2994   TODO_dump_func
2995   | TODO_update_ssa
2996   | TODO_ggc_collect
2997   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
2998  }
2999 };
3000
3001 struct gimple_opt_pass pass_sra =
3002 {
3003  {
3004   GIMPLE_PASS,
3005   "sra",                                /* name */
3006   gate_intra_sra,                       /* gate */
3007   late_intra_sra,                       /* execute */
3008   NULL,                                 /* sub */
3009   NULL,                                 /* next */
3010   0,                                    /* static_pass_number */
3011   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3012   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3013   0,                                    /* properties_provided */
3014   0,                                    /* properties_destroyed */
3015   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
3016   TODO_dump_func
3017   | TODO_update_ssa
3018   | TODO_ggc_collect
3019   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3020  }
3021 };
3022
3023
3024 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3025    parameter.  */
3026
3027 static bool
3028 is_unused_scalar_param (tree parm)
3029 {
3030   tree name;
3031   return (is_gimple_reg (parm)
3032           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3033               || has_zero_uses (name)));
3034 }
3035
3036 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3037    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3038    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3039    non-NULL default definition.  */
3040
3041 static bool
3042 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3043 {
3044   imm_use_iterator ui;
3045   gimple stmt;
3046   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3047   bool ret = false;
3048
3049   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3050     {
3051       int uses_ok = 0;
3052       use_operand_p use_p;
3053
3054       if (is_gimple_debug (stmt))
3055         continue;
3056
3057       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3058       if (gimple_has_lhs (stmt))
3059         {
3060           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3061           while (handled_component_p (lhs))
3062             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3063           if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
3064               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name
3065               && integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
3066               && types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
3067                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3068             uses_ok++;
3069         }
3070       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3071         {
3072           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3073           while (handled_component_p (rhs))
3074             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3075           if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
3076               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name
3077               && integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
3078               && types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
3079                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3080             uses_ok++;
3081         }
3082       else if (is_gimple_call (stmt))
3083         {
3084           unsigned i;
3085           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3086             {
3087               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3088               while (handled_component_p (arg))
3089                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3090               if (TREE_CODE (arg) == MEM_REF
3091                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name
3092                   && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg, 1))
3093                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg),
3094                                          TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3095                 uses_ok++;
3096             }
3097         }
3098
3099       /* If the number of valid uses does not match the number of
3100          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3101       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3102         --uses_ok;
3103
3104       if (uses_ok != 0)
3105         ret = true;
3106
3107       if (ret)
3108         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3109     }
3110
3111   return ret;
3112 }
3113
3114 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3115    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3116    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3117    such candidate has been found.  */
3118
3119 static bool
3120 find_param_candidates (void)
3121 {
3122   tree parm;
3123   int count = 0;
3124   bool ret = false;
3125
3126   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3127        parm;
3128        parm = DECL_CHAIN (parm))
3129     {
3130       tree type = TREE_TYPE (parm);
3131
3132       count++;
3133
3134       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3135           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3136           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3137         continue;
3138
3139       if (is_unused_scalar_param (parm))
3140         {
3141           ret = true;
3142           continue;
3143         }
3144
3145       if (POINTER_TYPE_P (type))
3146         {
3147           type = TREE_TYPE (type);
3148
3149           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3150               || TYPE_VOLATILE (type)
3151               || (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE
3152                   && TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
3153               || !is_gimple_reg (parm)
3154               || is_va_list_type (type)
3155               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3156             continue;
3157         }
3158       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3159         continue;
3160
3161       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3162           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3163           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3164           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3165               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3166         continue;
3167
3168       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3169       ret = true;
3170       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3171         {
3172           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3173           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3174           fprintf (dump_file, "\n");
3175         }
3176     }
3177
3178   func_param_count = count;
3179   return ret;
3180 }
3181
3182 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3183    maybe_modified. */
3184
3185 static bool
3186 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3187                      void *data)
3188 {
3189   struct access *repr = (struct access *) data;
3190
3191   repr->grp_maybe_modified = 1;
3192   return true;
3193 }
3194
3195 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3196    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3197    current function.  */
3198
3199 static void
3200 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3201 {
3202   int i;
3203
3204   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3205     {
3206       struct access *repr;
3207
3208       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3209            repr;
3210            repr = repr->next_grp)
3211         {
3212           struct access *access;
3213           bitmap visited;
3214           ao_ref ar;
3215
3216           if (no_accesses_p (repr))
3217             continue;
3218           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3219               || repr->grp_maybe_modified)
3220             continue;
3221
3222           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3223           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3224           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3225             {
3226               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3227                  be trivially set.  */
3228               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3229                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3230               if (repr->grp_maybe_modified)
3231                 break;
3232             }
3233           BITMAP_FREE (visited);
3234         }
3235     }
3236 }
3237
3238 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3239    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3240    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3241    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3242    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3243
3244 static void
3245 propagate_dereference_distances (void)
3246 {
3247   VEC (basic_block, heap) *queue;
3248   basic_block bb;
3249
3250   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3251   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3252   FOR_EACH_BB (bb)
3253     {
3254       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3255       bb->aux = bb;
3256     }
3257
3258   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3259     {
3260       edge_iterator ei;
3261       edge e;
3262       bool change = false;
3263       int i;
3264
3265       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3266       bb->aux = NULL;
3267
3268       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3269         continue;
3270
3271       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3272         {
3273           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3274           bool first = true;
3275           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3276
3277           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3278           {
3279             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3280
3281             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3282               continue;
3283
3284             if (first)
3285               {
3286                 first = false;
3287                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3288               }
3289             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3290               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3291           }
3292
3293           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3294             {
3295               bb_dereferences[idx] = inh;
3296               change = true;
3297             }
3298         }
3299
3300       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3301         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3302           {
3303             if (e->src->aux)
3304               continue;
3305
3306             e->src->aux = e->src;
3307             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3308           }
3309     }
3310
3311   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3312 }
3313
3314 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3315
3316 static void
3317 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3318 {
3319   basic_block bb;
3320
3321   fprintf (dump_file, str);
3322   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3323     {
3324       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3325       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3326         {
3327           int i;
3328           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3329             {
3330               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3331               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3332             }
3333         }
3334       fprintf (f, "\n");
3335     }
3336   fprintf (dump_file, "\n");
3337 }
3338
3339 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3340    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3341    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3342    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3343    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3344
3345    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3346    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3347    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3348    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3349    an example).
3350
3351    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3352    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3353    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3354    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3355    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3356
3357 static void
3358 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3359 {
3360   int i;
3361
3362   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3363     dump_dereferences_table (dump_file,
3364                              "Dereference table before propagation:\n",
3365                              bb_dereferences);
3366
3367   propagate_dereference_distances ();
3368
3369   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3370     dump_dereferences_table (dump_file,
3371                              "Dereference table after propagation:\n",
3372                              bb_dereferences);
3373
3374   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3375     {
3376       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3377       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3378
3379       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3380         continue;
3381
3382       do
3383         {
3384           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3385             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3386           repr = repr->next_grp;
3387         }
3388       while (repr);
3389     }
3390 }
3391
3392 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3393    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3394    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3395    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3396    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3397
3398 static struct access *
3399 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3400 {
3401   int i, access_count;
3402   struct access *repr;
3403   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3404
3405   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3406   gcc_assert (access_vec);
3407   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3408   if (repr->write)
3409     return NULL;
3410   repr->group_representative = repr;
3411
3412   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3413   for (i = 1; i < access_count; i++)
3414     {
3415       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3416       if (access->write)
3417         return NULL;
3418       access->group_representative = repr;
3419       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3420       repr->next_sibling = access;
3421     }
3422
3423   repr->grp_read = 1;
3424   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3425   return repr;
3426 }
3427
3428 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3429    associated with. */
3430
3431 static bool
3432 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3433 {
3434   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3435      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3436      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3437      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3438      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3439      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3440   if (access->write
3441       && (is_gimple_call (access->stmt)
3442           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3443     return true;
3444
3445   return false;
3446 }
3447
3448
3449 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3450    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3451    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3452    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3453    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3454    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3455
3456 static struct access *
3457 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3458 {
3459   int i, j, access_count, group_count;
3460   int agg_size, total_size = 0;
3461   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3462   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3463
3464   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3465   if (!access_vec)
3466     return &no_accesses_representant;
3467   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3468
3469   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
3470          compare_access_positions);
3471
3472   i = 0;
3473   total_size = 0;
3474   group_count = 0;
3475   while (i < access_count)
3476     {
3477       bool modification;
3478       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3479       modification = access->write;
3480       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3481         return NULL;
3482
3483       /* Access is about to become group representative unless we find some
3484          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3485          apart. */
3486
3487       j = i + 1;
3488       while (j < access_count)
3489         {
3490           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3491           if (ac2->offset != access->offset)
3492             {
3493               /* All or nothing law for parameters. */
3494               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3495                 return NULL;
3496               else
3497                 break;
3498             }
3499           else if (ac2->size != access->size)
3500             return NULL;
3501
3502           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2))
3503             return NULL;
3504
3505           modification |= ac2->write;
3506           ac2->group_representative = access;
3507           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3508           access->next_sibling = ac2;
3509           j++;
3510         }
3511
3512       group_count++;
3513       access->grp_maybe_modified = modification;
3514       if (!modification)
3515         *ro_grp = true;
3516       *prev_acc_ptr = access;
3517       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3518       total_size += access->size;
3519       i = j;
3520     }
3521
3522   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3523     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3524   else
3525     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3526   if (total_size >= agg_size)
3527     return NULL;
3528
3529   gcc_assert (group_count > 0);
3530   return res;
3531 }
3532
3533 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3534    be reduced into components.  */
3535
3536 static int
3537 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3538 {
3539   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3540   bool by_ref;
3541   tree parm;
3542
3543   parm = repr->base;
3544   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3545   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3546
3547   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3548     {
3549       by_ref = true;
3550       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3551     }
3552   else
3553     {
3554       by_ref = false;
3555       agg_size = cur_parm_size;
3556     }
3557
3558   if (dump_file)
3559     {
3560       struct access *acc;
3561       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3562       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3563       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3564       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3565         dump_access (dump_file, acc, true);
3566     }
3567
3568   total_size = 0;
3569   new_param_count = 0;
3570
3571   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3572     {
3573       gcc_assert (parm == repr->base);
3574       new_param_count++;
3575
3576       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3577                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3578         total_size += repr->size;
3579       else
3580         total_size += cur_parm_size;
3581     }
3582
3583   gcc_assert (new_param_count > 0);
3584
3585   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3586     parm_size_limit = cur_parm_size;
3587   else
3588     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3589                        * cur_parm_size);
3590
3591   if (total_size < agg_size
3592       && total_size <= parm_size_limit)
3593     {
3594       if (dump_file)
3595         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3596                  new_param_count);
3597       return new_param_count;
3598     }
3599   else
3600     return 0;
3601 }
3602
3603 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3604    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3605 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3606                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3607
3608 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3609    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3610
3611 static enum ipa_splicing_result
3612 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3613 {
3614   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3615   tree parm;
3616   struct access *repr;
3617
3618   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3619
3620   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3621        parm;
3622        parm = DECL_CHAIN (parm))
3623     {
3624       if (is_unused_scalar_param (parm))
3625         {
3626           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3627                           &no_accesses_representant);
3628           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3629             result = UNUSED_PARAMS;
3630         }
3631       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3632                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3633                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3634         {
3635           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3636           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3637           if (repr)
3638             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3639         }
3640       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3641         {
3642           bool ro_grp = false;
3643           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3644           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3645
3646           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3647             {
3648               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3649                 {
3650                   if (ro_grp)
3651                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3652                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3653                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3654                 }
3655               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3656                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3657             }
3658           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3659             result = UNUSED_PARAMS;
3660         }
3661       else
3662         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3663     }
3664
3665   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3666     {
3667       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3668       *representatives = NULL;
3669       return NO_GOOD_ACCESS;
3670     }
3671
3672   return result;
3673 }
3674
3675 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3676
3677 static inline int
3678 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3679 {
3680   int i, len;
3681
3682   len = VEC_length (tree, parms);
3683   for (i = 0; i < len; i++)
3684     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3685       return i;
3686   gcc_unreachable ();
3687 }
3688
3689 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3690    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3691    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3692    final number of adjustments.  */
3693
3694 static ipa_parm_adjustment_vec
3695 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3696                                        int adjustments_count)
3697 {
3698   VEC (tree, heap) *parms;
3699   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3700   tree parm;
3701   int i;
3702
3703   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3704   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3705   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3706   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3707   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = DECL_CHAIN (parm))
3708     {
3709       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3710
3711       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3712         {
3713           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3714
3715           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3716           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3717           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3718           adj->base = parm;
3719           if (!repr)
3720             adj->copy_param = 1;
3721           else
3722             adj->remove_param = 1;
3723         }
3724       else
3725         {
3726           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3727           int index = get_param_index (parm, parms);
3728
3729           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3730             {
3731               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3732               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3733               gcc_assert (repr->base == parm);
3734               adj->base_index = index;
3735               adj->base = repr->base;
3736               adj->type = repr->type;
3737               adj->offset = repr->offset;
3738               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3739                              && (repr->grp_maybe_modified
3740                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3741
3742             }
3743         }
3744     }
3745   VEC_free (tree, heap, parms);
3746   return adjustments;
3747 }
3748
3749 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3750    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3751
3752 static ipa_parm_adjustment_vec
3753 analyze_all_param_acesses (void)
3754 {
3755   enum ipa_splicing_result repr_state;
3756   bool proceed = false;
3757   int i, adjustments_count = 0;
3758   VEC (access_p, heap) *representatives;
3759   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3760
3761   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3762   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3763     return NULL;
3764
3765   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3766      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3767   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3768     {
3769       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3770       analyze_modified_params (representatives);
3771     }
3772
3773   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3774     {
3775       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3776
3777       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3778         {
3779           if (repr->grp_scalar_ptr)
3780             {
3781               adjustments_count++;
3782               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3783                   || repr->grp_maybe_modified)
3784                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3785               else
3786                 {
3787                   proceed = true;
3788                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3789                 }
3790             }
3791           else
3792             {
3793               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3794
3795               if (new_components == 0)
3796                 {
3797                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3798                   adjustments_count++;
3799                 }
3800               else
3801                 {
3802                   adjustments_count += new_components;
3803                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3804                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3805                   proceed = true;
3806                 }
3807             }
3808         }
3809       else
3810         {
3811           if (no_accesses_p (repr))
3812             {
3813               proceed = true;
3814               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3815             }
3816           adjustments_count++;
3817         }
3818     }
3819
3820   if (!proceed && dump_file)
3821     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3822
3823   if (proceed)
3824     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3825                                                          adjustments_count);
3826   else
3827     adjustments = NULL;
3828
3829   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3830   return adjustments;
3831 }
3832
3833 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3834    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3835    created one.  */
3836
3837 static tree
3838 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3839 {
3840   tree repl;
3841   if (!adj->new_ssa_base)
3842     {
3843       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3844
3845       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3846       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3847       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3848
3849       get_var_ann (repl);
3850       add_referenced_var (repl);
3851       adj->new_ssa_base = repl;
3852     }
3853   else
3854     repl = adj->new_ssa_base;
3855   return repl;
3856 }
3857
3858 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3859    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3860    adjustment. */
3861
3862 static struct ipa_parm_adjustment *
3863 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3864 {
3865   int i, len;
3866
3867   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3868   for (i = 0; i < len; i++)
3869     {
3870       struct ipa_parm_adjustment *adj;
3871
3872       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3873       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
3874         return adj;
3875     }
3876
3877   return NULL;
3878 }
3879
3880 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
3881    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
3882    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
3883    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
3884
3885 static bool
3886 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
3887                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3888 {
3889   struct ipa_parm_adjustment *adj;
3890   tree lhs, decl, repl, name;
3891
3892   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
3893     lhs = gimple_phi_result (stmt);
3894   else if (is_gimple_assign (stmt))
3895     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3896   else if (is_gimple_call (stmt))
3897     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3898   else
3899     gcc_unreachable ();
3900
3901   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
3902     return false;
3903   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
3904   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
3905     return false;
3906
3907   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
3908   if (!adj)
3909     return false;
3910
3911   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
3912   name = make_ssa_name (repl, stmt);
3913
3914   if (dump_file)
3915     {
3916       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
3917       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3918       fprintf (dump_file, " with ");
3919       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
3920       fprintf (dump_file, "\n");
3921     }
3922
3923   if (is_gimple_assign (stmt))
3924     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
3925   else if (is_gimple_call (stmt))
3926     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
3927   else
3928     gimple_phi_set_result (stmt, name);
3929
3930   replace_uses_by (lhs, name);
3931   release_ssa_name (lhs);
3932   return true;
3933 }
3934
3935 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
3936    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
3937    specifies whether the function should care about type incompatibility the
3938    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
3939    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
3940    was modified. */
3941
3942 static bool
3943 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
3944                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3945 {
3946   int i, len;
3947   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
3948   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
3949   tree base, src;
3950
3951   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3952
3953   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
3954       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
3955       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
3956     {
3957       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
3958       convert = true;
3959     }
3960
3961   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
3962   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
3963     return false;
3964
3965   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
3966     {
3967       offset += mem_ref_offset (base).low * BITS_PER_UNIT;
3968       base = TREE_OPERAND (base, 0);
3969     }
3970
3971   base = get_ssa_base_param (base);
3972   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
3973     return false;
3974
3975   for (i = 0; i < len; i++)
3976     {
3977       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3978
3979       if (adj->base == base &&
3980           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
3981         {
3982           cand = adj;
3983           break;
3984         }
3985     }
3986   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
3987     return false;
3988
3989   if (cand->by_ref)
3990     src = build_simple_mem_ref (cand->reduction);
3991   else
3992     src = cand->reduction;
3993
3994   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3995     {
3996       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
3997       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
3998       fprintf (dump_file, " with ");
3999       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
4000       fprintf (dump_file, "\n");
4001     }
4002
4003   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
4004     {
4005       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
4006       *expr = vce;
4007     }
4008   else
4009     *expr = src;
4010   return true;
4011 }
4012
4013 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
4014    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
4015    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
4016    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
4017    was modified.  */
4018
4019 static bool
4020 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
4021                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4022 {
4023   gimple stmt = *stmt_ptr;
4024   tree *lhs_p, *rhs_p;
4025   bool any;
4026
4027   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
4028     return false;
4029
4030   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4031   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4032
4033   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4034   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4035   if (any)
4036     {
4037       tree new_rhs = NULL_TREE;
4038
4039       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4040         {
4041           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4042             {
4043               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4044               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4045                 *rhs_p = fold_convert (TREE_TYPE (*lhs_p), integer_zero_node);
4046               else
4047                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4048             }
4049           else
4050             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4051                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4052                                        *rhs_p);
4053         }
4054       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4055                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4056                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4057         /* This can happen when an assignment in between two single field
4058            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4059            scalars (PR 42237).  */
4060         new_rhs = *rhs_p;
4061
4062       if (new_rhs)
4063         {
4064           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4065                                                true, GSI_SAME_STMT);
4066
4067           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4068         }
4069
4070       return true;
4071     }
4072
4073   return false;
4074 }
4075
4076 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4077    ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4078
4079 static bool
4080 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4081 {
4082   bool cfg_changed = false;
4083   basic_block bb;
4084
4085   FOR_EACH_BB (bb)
4086     {
4087       gimple_stmt_iterator gsi;
4088
4089       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4090         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4091
4092       gsi = gsi_start_bb (bb);
4093       while (!gsi_end_p (gsi))
4094         {
4095           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4096           bool modified = false;
4097           tree *t;
4098           unsigned i;
4099
4100           switch (gimple_code (stmt))
4101             {
4102             case GIMPLE_RETURN:
4103               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4104               if (*t != NULL_TREE)
4105                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4106               break;
4107
4108             case GIMPLE_ASSIGN:
4109               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4110               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4111               break;
4112
4113             case GIMPLE_CALL:
4114               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4115               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4116                 {
4117                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4118                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4119                 }
4120
4121               if (gimple_call_lhs (stmt))
4122                 {
4123                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4124                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4125                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4126                                                                 adjustments);
4127                 }
4128               break;
4129
4130             case GIMPLE_ASM:
4131               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4132                 {
4133                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4134                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4135                 }
4136               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4137                 {
4138                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4139                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4140                 }
4141               break;
4142
4143             default:
4144               break;
4145             }
4146
4147           if (modified)
4148             {
4149               update_stmt (stmt);
4150               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
4151                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
4152                 cfg_changed = true;
4153             }
4154           gsi_next (&gsi);
4155         }
4156     }
4157
4158   return cfg_changed;
4159 }
4160
4161 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4162    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4163
4164 static void
4165 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4166 {
4167   int i, len;
4168
4169   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4170   for (i = 0; i < len; i++)
4171     {
4172       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4173       imm_use_iterator ui;
4174       gimple stmt;
4175       tree name;
4176
4177       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4178       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4179         continue;
4180       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4181       if (!name)
4182         continue;
4183       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4184         {
4185           /* All other users must have been removed by
4186              ipa_sra_modify_function_body.  */
4187           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4188           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4189           update_stmt (stmt);
4190         }
4191     }
4192 }
4193
4194 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4195    are formal parameters in the current function.  */
4196
4197 static bool
4198 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4199 {
4200   struct cgraph_edge *cs;
4201   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4202     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4203       return false;
4204
4205   return true;
4206 }
4207
4208
4209 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4210
4211 static void
4212 convert_callers (struct cgraph_node *node, tree old_decl,
4213                  ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4214 {
4215   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4216   struct cgraph_edge *cs;
4217   basic_block this_block;
4218   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4219
4220   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4221     {
4222       current_function_decl = cs->caller->decl;
4223       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4224
4225       if (dump_file)
4226         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4227                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4228                  cgraph_node_name (cs->caller),
4229                  cgraph_node_name (cs->callee));
4230
4231       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4232
4233       pop_cfun ();
4234     }
4235
4236   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4237     if (bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid))
4238       compute_inline_parameters (cs->caller);
4239   BITMAP_FREE (recomputed_callers);
4240
4241   current_function_decl = old_cur_fndecl;
4242
4243   if (!encountered_recursive_call)
4244     return;
4245
4246   FOR_EACH_BB (this_block)
4247     {
4248       gimple_stmt_iterator gsi;
4249
4250       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4251         {
4252           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4253           tree call_fndecl;
4254           if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
4255             continue;
4256           call_fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4257           if (call_fndecl == old_decl)
4258             {
4259               if (dump_file)
4260                 fprintf (dump_file, "Adjusting recursive call");
4261               gimple_call_set_fndecl (stmt, node->decl);
4262               ipa_modify_call_arguments (NULL, stmt, adjustments);
4263             }
4264         }
4265     }
4266
4267   return;
4268 }
4269
4270 /* Perform all the modification required in IPA-SRA for NODE to have parameters
4271    as given in ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4272
4273 static bool
4274 modify_function (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4275 {
4276   struct cgraph_node *new_node;
4277   struct cgraph_edge *cs;
4278   bool cfg_changed;
4279   VEC (cgraph_edge_p, heap) * redirect_callers;
4280   int node_callers;
4281
4282   node_callers = 0;
4283   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4284     node_callers++;
4285   redirect_callers = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, node_callers);
4286   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4287     VEC_quick_push (cgraph_edge_p, redirect_callers, cs);
4288
4289   rebuild_cgraph_edges ();
4290   pop_cfun ();
4291   current_function_decl = NULL_TREE;
4292
4293   new_node = cgraph_function_versioning (node, redirect_callers, NULL, NULL,
4294                                          NULL, NULL, "isra");
4295   current_function_decl = new_node->decl;
4296   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (new_node->decl));
4297
4298   ipa_modify_formal_parameters (current_function_decl, adjustments, "ISRA");
4299   cfg_changed = ipa_sra_modify_function_body (adjustments);
4300   sra_ipa_reset_debug_stmts (adjustments);
4301   convert_callers (new_node, node->decl, adjustments);
4302   cgraph_make_node_local (new_node);
4303   return cfg_changed;
4304 }
4305
4306 /* Return false the function is apparently unsuitable for IPA-SRA based on it's
4307    attributes, return true otherwise.  NODE is the cgraph node of the current
4308    function.  */
4309
4310 static bool
4311 ipa_sra_preliminary_function_checks (struct cgraph_node *node)
4312 {
4313   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4314     {
4315       if (dump_file)
4316         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4317       return false;
4318     }
4319
4320   if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
4321     {
4322       if (dump_file)
4323         fprintf (dump_file, "Function is not versionable.\n");
4324       return false;
4325     }
4326
4327   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4328     {
4329       if (dump_file)
4330         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4331       return false;
4332     }
4333
4334   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4335       && node->global.size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4336     {
4337       if (dump_file)
4338         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4339       return false;
4340     }
4341
4342   if (!node->callers)
4343     {
4344       if (dump_file)
4345         fprintf (dump_file,
4346                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4347       return false;
4348     }
4349
4350   if (cfun->stdarg)
4351     {
4352       if (dump_file)
4353         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4354       return false;
4355     }
4356
4357   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4358     return false;
4359
4360   return true;
4361 }
4362
4363 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4364
4365 static unsigned int
4366 ipa_early_sra (void)
4367 {
4368   struct cgraph_node *node = cgraph_node (current_function_decl);
4369   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4370   int ret = 0;
4371
4372   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4373     return 0;
4374
4375   sra_initialize ();
4376   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4377
4378   if (!find_param_candidates ())
4379     {
4380       if (dump_file)
4381         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4382       goto simple_out;
4383     }
4384
4385   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4386     {
4387       if (dump_file)
4388         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4389                  "arguments.\n");
4390       goto simple_out;
4391     }
4392
4393   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4394                                  func_param_count
4395                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4396   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4397
4398   scan_function ();
4399   if (encountered_apply_args)
4400     {
4401       if (dump_file)
4402         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4403       goto out;
4404     }
4405
4406   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4407     {
4408       if (dump_file)
4409         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4410                  "number of arguments.\n");
4411       goto out;
4412     }
4413
4414   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4415   if (!adjustments)
4416     goto out;
4417   if (dump_file)
4418     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4419
4420   if (modify_function (node, adjustments))
4421     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
4422   else
4423     ret = TODO_update_ssa;
4424   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4425
4426   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4427                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4428   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4429                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4430   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4431                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4432   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4433                             sra_stats.param_reductions_created);
4434
4435  out:
4436   BITMAP_FREE (final_bbs);
4437   free (bb_dereferences);
4438  simple_out:
4439   sra_deinitialize ();
4440   return ret;
4441 }
4442
4443 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4444 static bool
4445 ipa_early_sra_gate (void)
4446 {
4447   return flag_ipa_sra && dbg_cnt (eipa_sra);
4448 }
4449
4450 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4451 {
4452  {
4453   GIMPLE_PASS,
4454   "eipa_sra",                           /* name */
4455   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4456   ipa_early_sra,                        /* execute */
4457   NULL,                                 /* sub */
4458   NULL,                                 /* next */
4459   0,                                    /* static_pass_number */
4460   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4461   0,                                    /* properties_required */
4462   0,                                    /* properties_provided */
4463   0,                                    /* properties_destroyed */
4464   0,                                    /* todo_flags_start */
4465   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4466  }
4467 };
4468
4469