OSDN Git Service

2010-07-23 Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-sra.c
1 /* Scalar Replacement of Aggregates (SRA) converts some structure
2    references into scalar references, exposing them to the scalar
3    optimizers.
4    Copyright (C) 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 /* This file implements Scalar Reduction of Aggregates (SRA).  SRA is run
24    twice, once in the early stages of compilation (early SRA) and once in the
25    late stages (late SRA).  The aim of both is to turn references to scalar
26    parts of aggregates into uses of independent scalar variables.
27
28    The two passes are nearly identical, the only difference is that early SRA
29    does not scalarize unions which are used as the result in a GIMPLE_RETURN
30    statement because together with inlining this can lead to weird type
31    conversions.
32
33    Both passes operate in four stages:
34
35    1. The declarations that have properties which make them candidates for
36       scalarization are identified in function find_var_candidates().  The
37       candidates are stored in candidate_bitmap.
38
39    2. The function body is scanned.  In the process, declarations which are
40       used in a manner that prevent their scalarization are removed from the
41       candidate bitmap.  More importantly, for every access into an aggregate,
42       an access structure (struct access) is created by create_access() and
43       stored in a vector associated with the aggregate.  Among other
44       information, the aggregate declaration, the offset and size of the access
45       and its type are stored in the structure.
46
47       On a related note, assign_link structures are created for every assign
48       statement between candidate aggregates and attached to the related
49       accesses.
50
51    3. The vectors of accesses are analyzed.  They are first sorted according to
52       their offset and size and then scanned for partially overlapping accesses
53       (i.e. those which overlap but one is not entirely within another).  Such
54       an access disqualifies the whole aggregate from being scalarized.
55
56       If there is no such inhibiting overlap, a representative access structure
57       is chosen for every unique combination of offset and size.  Afterwards,
58       the pass builds a set of trees from these structures, in which children
59       of an access are within their parent (in terms of offset and size).
60
61       Then accesses  are propagated  whenever possible (i.e.  in cases  when it
62       does not create a partially overlapping access) across assign_links from
63       the right hand side to the left hand side.
64
65       Then the set of trees for each declaration is traversed again and those
66       accesses which should be replaced by a scalar are identified.
67
68    4. The function is traversed again, and for every reference into an
69       aggregate that has some component which is about to be scalarized,
70       statements are amended and new statements are created as necessary.
71       Finally, if a parameter got scalarized, the scalar replacements are
72       initialized with values from respective parameter aggregates.  */
73
74 #include "config.h"
75 #include "system.h"
76 #include "coretypes.h"
77 #include "alloc-pool.h"
78 #include "tm.h"
79 #include "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.  */
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 (!is_gimple_reg_type (ft)
831             && !type_consists_of_records_p (ft))
832           return false;
833
834         last_fld_has_zero_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1) == 0;
835       }
836
837   if (last_fld_has_zero_size)
838     return false;
839
840   return true;
841 }
842
843 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
844    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
845    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
846    offset of DECL within BASE.  */
847
848 static void
849 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset)
850 {
851   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
852
853   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
854     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
855       {
856         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
857         tree ft = TREE_TYPE (fld);
858
859         if (is_gimple_reg_type (ft))
860           {
861             struct access *access;
862             HOST_WIDE_INT size;
863             tree expr;
864             bool ok;
865
866             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
867             expr = base;
868             ok = build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (base), pos,
869                                        ft, false);
870             gcc_assert (ok);
871
872             access = create_access_1 (base, pos, size);
873             access->expr = expr;
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);
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);
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       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2787       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2788     }
2789
2790   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2791 }
2792
2793 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2794    analyze_all_variable_accesses.  Return true iff the CFG has been
2795    changed.  */
2796
2797 static bool
2798 sra_modify_function_body (void)
2799 {
2800   bool cfg_changed = false;
2801   basic_block bb;
2802
2803   FOR_EACH_BB (bb)
2804     {
2805       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2806       while (!gsi_end_p (gsi))
2807         {
2808           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2809           enum assignment_mod_result assign_result;
2810           bool modified = false, deleted = false;
2811           tree *t;
2812           unsigned i;
2813
2814           switch (gimple_code (stmt))
2815             {
2816             case GIMPLE_RETURN:
2817               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2818               if (*t != NULL_TREE)
2819                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2820               break;
2821
2822             case GIMPLE_ASSIGN:
2823               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2824               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2825               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2826               break;
2827
2828             case GIMPLE_CALL:
2829               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2830               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2831                 {
2832                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2833                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2834                 }
2835
2836               if (gimple_call_lhs (stmt))
2837                 {
2838                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2839                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2840                 }
2841               break;
2842
2843             case GIMPLE_ASM:
2844               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2845                 {
2846                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2847                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2848                 }
2849               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2850                 {
2851                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2852                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2853                 }
2854               break;
2855
2856             default:
2857               break;
2858             }
2859
2860           if (modified)
2861             {
2862               update_stmt (stmt);
2863               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
2864                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2865                 cfg_changed = true;
2866             }
2867           if (!deleted)
2868             gsi_next (&gsi);
2869         }
2870     }
2871
2872   return cfg_changed;
2873 }
2874
2875 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2876    parameters.  */
2877
2878 static void
2879 initialize_parameter_reductions (void)
2880 {
2881   gimple_stmt_iterator gsi;
2882   gimple_seq seq = NULL;
2883   tree parm;
2884
2885   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
2886        parm;
2887        parm = DECL_CHAIN (parm))
2888     {
2889       VEC (access_p, heap) *access_vec;
2890       struct access *access;
2891
2892       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
2893         continue;
2894       access_vec = get_base_access_vector (parm);
2895       if (!access_vec)
2896         continue;
2897
2898       if (!seq)
2899         {
2900           seq = gimple_seq_alloc ();
2901           gsi = gsi_start (seq);
2902         }
2903
2904       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
2905            access;
2906            access = access->next_grp)
2907         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true);
2908     }
2909
2910   if (seq)
2911     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
2912 }
2913
2914 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
2915    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
2916    the required transformations.  */
2917 static unsigned int
2918 perform_intra_sra (void)
2919 {
2920   int ret = 0;
2921   sra_initialize ();
2922
2923   if (!find_var_candidates ())
2924     goto out;
2925
2926   if (!scan_function ())
2927     goto out;
2928
2929   if (!analyze_all_variable_accesses ())
2930     goto out;
2931
2932   if (sra_modify_function_body ())
2933     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
2934   else
2935     ret = TODO_update_ssa;
2936   initialize_parameter_reductions ();
2937
2938   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
2939                             sra_stats.replacements);
2940   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
2941   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
2942                             sra_stats.subtree_copies);
2943   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
2944                             sra_stats.subreplacements);
2945   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
2946   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
2947                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
2948
2949  out:
2950   sra_deinitialize ();
2951   return ret;
2952 }
2953
2954 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
2955 static unsigned int
2956 early_intra_sra (void)
2957 {
2958   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
2959   return perform_intra_sra ();
2960 }
2961
2962 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
2963 static unsigned int
2964 late_intra_sra (void)
2965 {
2966   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
2967   return perform_intra_sra ();
2968 }
2969
2970
2971 static bool
2972 gate_intra_sra (void)
2973 {
2974   return flag_tree_sra != 0 && dbg_cnt (tree_sra);
2975 }
2976
2977
2978 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
2979 {
2980  {
2981   GIMPLE_PASS,
2982   "esra",                               /* name */
2983   gate_intra_sra,                       /* gate */
2984   early_intra_sra,                      /* execute */
2985   NULL,                                 /* sub */
2986   NULL,                                 /* next */
2987   0,                                    /* static_pass_number */
2988   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
2989   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
2990   0,                                    /* properties_provided */
2991   0,                                    /* properties_destroyed */
2992   0,                                    /* todo_flags_start */
2993   TODO_dump_func
2994   | TODO_update_ssa
2995   | TODO_ggc_collect
2996   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
2997  }
2998 };
2999
3000 struct gimple_opt_pass pass_sra =
3001 {
3002  {
3003   GIMPLE_PASS,
3004   "sra",                                /* name */
3005   gate_intra_sra,                       /* gate */
3006   late_intra_sra,                       /* execute */
3007   NULL,                                 /* sub */
3008   NULL,                                 /* next */
3009   0,                                    /* static_pass_number */
3010   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3011   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3012   0,                                    /* properties_provided */
3013   0,                                    /* properties_destroyed */
3014   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
3015   TODO_dump_func
3016   | TODO_update_ssa
3017   | TODO_ggc_collect
3018   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3019  }
3020 };
3021
3022
3023 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3024    parameter.  */
3025
3026 static bool
3027 is_unused_scalar_param (tree parm)
3028 {
3029   tree name;
3030   return (is_gimple_reg (parm)
3031           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3032               || has_zero_uses (name)));
3033 }
3034
3035 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3036    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3037    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3038    non-NULL default definition.  */
3039
3040 static bool
3041 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3042 {
3043   imm_use_iterator ui;
3044   gimple stmt;
3045   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3046   bool ret = false;
3047
3048   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3049     {
3050       int uses_ok = 0;
3051       use_operand_p use_p;
3052
3053       if (is_gimple_debug (stmt))
3054         continue;
3055
3056       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3057       if (gimple_has_lhs (stmt))
3058         {
3059           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3060           while (handled_component_p (lhs))
3061             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3062           if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
3063               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name
3064               && integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
3065               && types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
3066                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3067             uses_ok++;
3068         }
3069       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3070         {
3071           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3072           while (handled_component_p (rhs))
3073             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3074           if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
3075               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name
3076               && integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
3077               && types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
3078                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3079             uses_ok++;
3080         }
3081       else if (is_gimple_call (stmt))
3082         {
3083           unsigned i;
3084           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3085             {
3086               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3087               while (handled_component_p (arg))
3088                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3089               if (TREE_CODE (arg) == MEM_REF
3090                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name
3091                   && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg, 1))
3092                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg),
3093                                          TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3094                 uses_ok++;
3095             }
3096         }
3097
3098       /* If the number of valid uses does not match the number of
3099          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3100       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3101         --uses_ok;
3102
3103       if (uses_ok != 0)
3104         ret = true;
3105
3106       if (ret)
3107         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3108     }
3109
3110   return ret;
3111 }
3112
3113 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3114    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3115    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3116    such candidate has been found.  */
3117
3118 static bool
3119 find_param_candidates (void)
3120 {
3121   tree parm;
3122   int count = 0;
3123   bool ret = false;
3124
3125   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3126        parm;
3127        parm = DECL_CHAIN (parm))
3128     {
3129       tree type = TREE_TYPE (parm);
3130
3131       count++;
3132
3133       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3134           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3135           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3136         continue;
3137
3138       if (is_unused_scalar_param (parm))
3139         {
3140           ret = true;
3141           continue;
3142         }
3143
3144       if (POINTER_TYPE_P (type))
3145         {
3146           type = TREE_TYPE (type);
3147
3148           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3149               || TYPE_VOLATILE (type)
3150               || !is_gimple_reg (parm)
3151               || is_va_list_type (type)
3152               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3153             continue;
3154         }
3155       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3156         continue;
3157
3158       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3159           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3160           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3161           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3162               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3163         continue;
3164
3165       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3166       ret = true;
3167       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3168         {
3169           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3170           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3171           fprintf (dump_file, "\n");
3172         }
3173     }
3174
3175   func_param_count = count;
3176   return ret;
3177 }
3178
3179 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3180    maybe_modified. */
3181
3182 static bool
3183 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3184                      void *data)
3185 {
3186   struct access *repr = (struct access *) data;
3187
3188   repr->grp_maybe_modified = 1;
3189   return true;
3190 }
3191
3192 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3193    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3194    current function.  */
3195
3196 static void
3197 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3198 {
3199   int i;
3200
3201   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3202     {
3203       struct access *repr;
3204
3205       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3206            repr;
3207            repr = repr->next_grp)
3208         {
3209           struct access *access;
3210           bitmap visited;
3211           ao_ref ar;
3212
3213           if (no_accesses_p (repr))
3214             continue;
3215           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3216               || repr->grp_maybe_modified)
3217             continue;
3218
3219           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3220           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3221           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3222             {
3223               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3224                  be trivially set.  */
3225               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3226                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3227               if (repr->grp_maybe_modified)
3228                 break;
3229             }
3230           BITMAP_FREE (visited);
3231         }
3232     }
3233 }
3234
3235 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3236    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3237    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3238    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3239    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3240
3241 static void
3242 propagate_dereference_distances (void)
3243 {
3244   VEC (basic_block, heap) *queue;
3245   basic_block bb;
3246
3247   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3248   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3249   FOR_EACH_BB (bb)
3250     {
3251       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3252       bb->aux = bb;
3253     }
3254
3255   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3256     {
3257       edge_iterator ei;
3258       edge e;
3259       bool change = false;
3260       int i;
3261
3262       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3263       bb->aux = NULL;
3264
3265       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3266         continue;
3267
3268       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3269         {
3270           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3271           bool first = true;
3272           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3273
3274           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3275           {
3276             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3277
3278             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3279               continue;
3280
3281             if (first)
3282               {
3283                 first = false;
3284                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3285               }
3286             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3287               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3288           }
3289
3290           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3291             {
3292               bb_dereferences[idx] = inh;
3293               change = true;
3294             }
3295         }
3296
3297       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3298         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3299           {
3300             if (e->src->aux)
3301               continue;
3302
3303             e->src->aux = e->src;
3304             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3305           }
3306     }
3307
3308   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3309 }
3310
3311 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3312
3313 static void
3314 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3315 {
3316   basic_block bb;
3317
3318   fprintf (dump_file, str);
3319   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3320     {
3321       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3322       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3323         {
3324           int i;
3325           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3326             {
3327               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3328               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3329             }
3330         }
3331       fprintf (f, "\n");
3332     }
3333   fprintf (dump_file, "\n");
3334 }
3335
3336 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3337    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3338    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3339    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3340    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3341
3342    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3343    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3344    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3345    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3346    an example).
3347
3348    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3349    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3350    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3351    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3352    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3353
3354 static void
3355 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3356 {
3357   int i;
3358
3359   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3360     dump_dereferences_table (dump_file,
3361                              "Dereference table before propagation:\n",
3362                              bb_dereferences);
3363
3364   propagate_dereference_distances ();
3365
3366   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3367     dump_dereferences_table (dump_file,
3368                              "Dereference table after propagation:\n",
3369                              bb_dereferences);
3370
3371   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3372     {
3373       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3374       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3375
3376       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3377         continue;
3378
3379       do
3380         {
3381           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3382             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3383           repr = repr->next_grp;
3384         }
3385       while (repr);
3386     }
3387 }
3388
3389 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3390    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3391    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3392    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3393    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3394
3395 static struct access *
3396 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3397 {
3398   int i, access_count;
3399   struct access *repr;
3400   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3401
3402   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3403   gcc_assert (access_vec);
3404   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3405   if (repr->write)
3406     return NULL;
3407   repr->group_representative = repr;
3408
3409   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3410   for (i = 1; i < access_count; i++)
3411     {
3412       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3413       if (access->write)
3414         return NULL;
3415       access->group_representative = repr;
3416       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3417       repr->next_sibling = access;
3418     }
3419
3420   repr->grp_read = 1;
3421   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3422   return repr;
3423 }
3424
3425 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3426    associated with. */
3427
3428 static bool
3429 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3430 {
3431   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3432      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3433      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3434      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3435      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3436      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3437   if (access->write
3438       && (is_gimple_call (access->stmt)
3439           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3440     return true;
3441
3442   return false;
3443 }
3444
3445
3446 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3447    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3448    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3449    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3450    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3451    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3452
3453 static struct access *
3454 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3455 {
3456   int i, j, access_count, group_count;
3457   int agg_size, total_size = 0;
3458   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3459   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3460
3461   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3462   if (!access_vec)
3463     return &no_accesses_representant;
3464   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3465
3466   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
3467          compare_access_positions);
3468
3469   i = 0;
3470   total_size = 0;
3471   group_count = 0;
3472   while (i < access_count)
3473     {
3474       bool modification;
3475       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3476       modification = access->write;
3477       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3478         return NULL;
3479
3480       /* Access is about to become group representative unless we find some
3481          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3482          apart. */
3483
3484       j = i + 1;
3485       while (j < access_count)
3486         {
3487           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3488           if (ac2->offset != access->offset)
3489             {
3490               /* All or nothing law for parameters. */
3491               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3492                 return NULL;
3493               else
3494                 break;
3495             }
3496           else if (ac2->size != access->size)
3497             return NULL;
3498
3499           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2))
3500             return NULL;
3501
3502           modification |= ac2->write;
3503           ac2->group_representative = access;
3504           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3505           access->next_sibling = ac2;
3506           j++;
3507         }
3508
3509       group_count++;
3510       access->grp_maybe_modified = modification;
3511       if (!modification)
3512         *ro_grp = true;
3513       *prev_acc_ptr = access;
3514       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3515       total_size += access->size;
3516       i = j;
3517     }
3518
3519   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3520     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3521   else
3522     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3523   if (total_size >= agg_size)
3524     return NULL;
3525
3526   gcc_assert (group_count > 0);
3527   return res;
3528 }
3529
3530 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3531    be reduced into components.  */
3532
3533 static int
3534 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3535 {
3536   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3537   bool by_ref;
3538   tree parm;
3539
3540   parm = repr->base;
3541   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3542   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3543
3544   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3545     {
3546       by_ref = true;
3547       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3548     }
3549   else
3550     {
3551       by_ref = false;
3552       agg_size = cur_parm_size;
3553     }
3554
3555   if (dump_file)
3556     {
3557       struct access *acc;
3558       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3559       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3560       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3561       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3562         dump_access (dump_file, acc, true);
3563     }
3564
3565   total_size = 0;
3566   new_param_count = 0;
3567
3568   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3569     {
3570       gcc_assert (parm == repr->base);
3571       new_param_count++;
3572
3573       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3574                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3575         total_size += repr->size;
3576       else
3577         total_size += cur_parm_size;
3578     }
3579
3580   gcc_assert (new_param_count > 0);
3581
3582   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3583     parm_size_limit = cur_parm_size;
3584   else
3585     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3586                        * cur_parm_size);
3587
3588   if (total_size < agg_size
3589       && total_size <= parm_size_limit)
3590     {
3591       if (dump_file)
3592         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3593                  new_param_count);
3594       return new_param_count;
3595     }
3596   else
3597     return 0;
3598 }
3599
3600 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3601    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3602 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3603                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3604
3605 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3606    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3607
3608 static enum ipa_splicing_result
3609 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3610 {
3611   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3612   tree parm;
3613   struct access *repr;
3614
3615   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3616
3617   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3618        parm;
3619        parm = DECL_CHAIN (parm))
3620     {
3621       if (is_unused_scalar_param (parm))
3622         {
3623           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3624                           &no_accesses_representant);
3625           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3626             result = UNUSED_PARAMS;
3627         }
3628       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3629                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3630                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3631         {
3632           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3633           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3634           if (repr)
3635             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3636         }
3637       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3638         {
3639           bool ro_grp = false;
3640           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3641           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3642
3643           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3644             {
3645               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3646                 {
3647                   if (ro_grp)
3648                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3649                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3650                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3651                 }
3652               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3653                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3654             }
3655           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3656             result = UNUSED_PARAMS;
3657         }
3658       else
3659         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3660     }
3661
3662   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3663     {
3664       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3665       *representatives = NULL;
3666       return NO_GOOD_ACCESS;
3667     }
3668
3669   return result;
3670 }
3671
3672 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3673
3674 static inline int
3675 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3676 {
3677   int i, len;
3678
3679   len = VEC_length (tree, parms);
3680   for (i = 0; i < len; i++)
3681     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3682       return i;
3683   gcc_unreachable ();
3684 }
3685
3686 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3687    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3688    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3689    final number of adjustments.  */
3690
3691 static ipa_parm_adjustment_vec
3692 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3693                                        int adjustments_count)
3694 {
3695   VEC (tree, heap) *parms;
3696   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3697   tree parm;
3698   int i;
3699
3700   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3701   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3702   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3703   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3704   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = DECL_CHAIN (parm))
3705     {
3706       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3707
3708       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3709         {
3710           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3711
3712           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3713           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3714           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3715           adj->base = parm;
3716           if (!repr)
3717             adj->copy_param = 1;
3718           else
3719             adj->remove_param = 1;
3720         }
3721       else
3722         {
3723           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3724           int index = get_param_index (parm, parms);
3725
3726           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3727             {
3728               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3729               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3730               gcc_assert (repr->base == parm);
3731               adj->base_index = index;
3732               adj->base = repr->base;
3733               adj->type = repr->type;
3734               adj->offset = repr->offset;
3735               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3736                              && (repr->grp_maybe_modified
3737                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3738
3739             }
3740         }
3741     }
3742   VEC_free (tree, heap, parms);
3743   return adjustments;
3744 }
3745
3746 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3747    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3748
3749 static ipa_parm_adjustment_vec
3750 analyze_all_param_acesses (void)
3751 {
3752   enum ipa_splicing_result repr_state;
3753   bool proceed = false;
3754   int i, adjustments_count = 0;
3755   VEC (access_p, heap) *representatives;
3756   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3757
3758   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3759   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3760     return NULL;
3761
3762   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3763      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3764   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3765     {
3766       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3767       analyze_modified_params (representatives);
3768     }
3769
3770   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3771     {
3772       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3773
3774       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3775         {
3776           if (repr->grp_scalar_ptr)
3777             {
3778               adjustments_count++;
3779               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3780                   || repr->grp_maybe_modified)
3781                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3782               else
3783                 {
3784                   proceed = true;
3785                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3786                 }
3787             }
3788           else
3789             {
3790               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3791
3792               if (new_components == 0)
3793                 {
3794                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3795                   adjustments_count++;
3796                 }
3797               else
3798                 {
3799                   adjustments_count += new_components;
3800                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3801                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3802                   proceed = true;
3803                 }
3804             }
3805         }
3806       else
3807         {
3808           if (no_accesses_p (repr))
3809             {
3810               proceed = true;
3811               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3812             }
3813           adjustments_count++;
3814         }
3815     }
3816
3817   if (!proceed && dump_file)
3818     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3819
3820   if (proceed)
3821     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3822                                                          adjustments_count);
3823   else
3824     adjustments = NULL;
3825
3826   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3827   return adjustments;
3828 }
3829
3830 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3831    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3832    created one.  */
3833
3834 static tree
3835 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3836 {
3837   tree repl;
3838   if (!adj->new_ssa_base)
3839     {
3840       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3841
3842       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3843       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3844       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3845
3846       get_var_ann (repl);
3847       add_referenced_var (repl);
3848       adj->new_ssa_base = repl;
3849     }
3850   else
3851     repl = adj->new_ssa_base;
3852   return repl;
3853 }
3854
3855 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3856    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3857    adjustment. */
3858
3859 static struct ipa_parm_adjustment *
3860 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3861 {
3862   int i, len;
3863
3864   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3865   for (i = 0; i < len; i++)
3866     {
3867       struct ipa_parm_adjustment *adj;
3868
3869       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3870       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
3871         return adj;
3872     }
3873
3874   return NULL;
3875 }
3876
3877 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
3878    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
3879    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
3880    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
3881
3882 static bool
3883 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
3884                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3885 {
3886   struct ipa_parm_adjustment *adj;
3887   tree lhs, decl, repl, name;
3888
3889   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
3890     lhs = gimple_phi_result (stmt);
3891   else if (is_gimple_assign (stmt))
3892     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3893   else if (is_gimple_call (stmt))
3894     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3895   else
3896     gcc_unreachable ();
3897
3898   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
3899     return false;
3900   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
3901   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
3902     return false;
3903
3904   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
3905   if (!adj)
3906     return false;
3907
3908   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
3909   name = make_ssa_name (repl, stmt);
3910
3911   if (dump_file)
3912     {
3913       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
3914       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3915       fprintf (dump_file, " with ");
3916       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
3917       fprintf (dump_file, "\n");
3918     }
3919
3920   if (is_gimple_assign (stmt))
3921     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
3922   else if (is_gimple_call (stmt))
3923     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
3924   else
3925     gimple_phi_set_result (stmt, name);
3926
3927   replace_uses_by (lhs, name);
3928   release_ssa_name (lhs);
3929   return true;
3930 }
3931
3932 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
3933    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
3934    specifies whether the function should care about type incompatibility the
3935    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
3936    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
3937    was modified. */
3938
3939 static bool
3940 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
3941                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3942 {
3943   int i, len;
3944   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
3945   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
3946   tree base, src;
3947
3948   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3949
3950   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
3951       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
3952       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
3953     {
3954       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
3955       convert = true;
3956     }
3957
3958   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
3959   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
3960     return false;
3961
3962   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
3963     {
3964       offset += mem_ref_offset (base).low * BITS_PER_UNIT;
3965       base = TREE_OPERAND (base, 0);
3966     }
3967
3968   base = get_ssa_base_param (base);
3969   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
3970     return false;
3971
3972   for (i = 0; i < len; i++)
3973     {
3974       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3975
3976       if (adj->base == base &&
3977           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
3978         {
3979           cand = adj;
3980           break;
3981         }
3982     }
3983   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
3984     return false;
3985
3986   if (cand->by_ref)
3987     src = build_simple_mem_ref (cand->reduction);
3988   else
3989     src = cand->reduction;
3990
3991   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3992     {
3993       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
3994       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
3995       fprintf (dump_file, " with ");
3996       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
3997       fprintf (dump_file, "\n");
3998     }
3999
4000   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
4001     {
4002       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
4003       *expr = vce;
4004     }
4005   else
4006     *expr = src;
4007   return true;
4008 }
4009
4010 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
4011    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
4012    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
4013    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
4014    was modified.  */
4015
4016 static bool
4017 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
4018                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4019 {
4020   gimple stmt = *stmt_ptr;
4021   tree *lhs_p, *rhs_p;
4022   bool any;
4023
4024   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
4025     return false;
4026
4027   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4028   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4029
4030   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4031   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4032   if (any)
4033     {
4034       tree new_rhs = NULL_TREE;
4035
4036       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4037         {
4038           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4039             {
4040               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4041               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4042                 *rhs_p = fold_convert (TREE_TYPE (*lhs_p), integer_zero_node);
4043               else
4044                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4045             }
4046           else
4047             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4048                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4049                                        *rhs_p);
4050         }
4051       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4052                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4053                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4054         /* This can happen when an assignment in between two single field
4055            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4056            scalars (PR 42237).  */
4057         new_rhs = *rhs_p;
4058
4059       if (new_rhs)
4060         {
4061           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4062                                                true, GSI_SAME_STMT);
4063
4064           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4065         }
4066
4067       return true;
4068     }
4069
4070   return false;
4071 }
4072
4073 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4074    ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4075
4076 static bool
4077 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4078 {
4079   bool cfg_changed = false;
4080   basic_block bb;
4081
4082   FOR_EACH_BB (bb)
4083     {
4084       gimple_stmt_iterator gsi;
4085
4086       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4087         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4088
4089       gsi = gsi_start_bb (bb);
4090       while (!gsi_end_p (gsi))
4091         {
4092           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4093           bool modified = false;
4094           tree *t;
4095           unsigned i;
4096
4097           switch (gimple_code (stmt))
4098             {
4099             case GIMPLE_RETURN:
4100               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4101               if (*t != NULL_TREE)
4102                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4103               break;
4104
4105             case GIMPLE_ASSIGN:
4106               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4107               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4108               break;
4109
4110             case GIMPLE_CALL:
4111               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4112               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4113                 {
4114                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4115                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4116                 }
4117
4118               if (gimple_call_lhs (stmt))
4119                 {
4120                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4121                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4122                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4123                                                                 adjustments);
4124                 }
4125               break;
4126
4127             case GIMPLE_ASM:
4128               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4129                 {
4130                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4131                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4132                 }
4133               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4134                 {
4135                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4136                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4137                 }
4138               break;
4139
4140             default:
4141               break;
4142             }
4143
4144           if (modified)
4145             {
4146               update_stmt (stmt);
4147               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
4148                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
4149                 cfg_changed = true;
4150             }
4151           gsi_next (&gsi);
4152         }
4153     }
4154
4155   return cfg_changed;
4156 }
4157
4158 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4159    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4160
4161 static void
4162 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4163 {
4164   int i, len;
4165
4166   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4167   for (i = 0; i < len; i++)
4168     {
4169       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4170       imm_use_iterator ui;
4171       gimple stmt;
4172       tree name;
4173
4174       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4175       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4176         continue;
4177       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4178       if (!name)
4179         continue;
4180       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4181         {
4182           /* All other users must have been removed by
4183              ipa_sra_modify_function_body.  */
4184           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4185           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4186           update_stmt (stmt);
4187         }
4188     }
4189 }
4190
4191 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4192    are formal parameters in the current function.  */
4193
4194 static bool
4195 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4196 {
4197   struct cgraph_edge *cs;
4198   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4199     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4200       return false;
4201
4202   return true;
4203 }
4204
4205
4206 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4207
4208 static void
4209 convert_callers (struct cgraph_node *node, tree old_decl,
4210                  ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4211 {
4212   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4213   struct cgraph_edge *cs;
4214   basic_block this_block;
4215   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4216
4217   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4218     {
4219       current_function_decl = cs->caller->decl;
4220       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4221
4222       if (dump_file)
4223         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4224                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4225                  cgraph_node_name (cs->caller),
4226                  cgraph_node_name (cs->callee));
4227
4228       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4229
4230       pop_cfun ();
4231     }
4232
4233   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4234     if (!bitmap_bit_p (recomputed_callers, cs->caller->uid))
4235       {
4236         compute_inline_parameters (cs->caller);
4237         bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid);
4238       }
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 (!tree_versionable_function_p (current_function_decl))
4314     {
4315       if (dump_file)
4316         fprintf (dump_file, "Function isn't allowed to be versioned.\n");
4317       return false;
4318     }
4319
4320   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4321     {
4322       if (dump_file)
4323         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4324       return false;
4325     }
4326
4327   if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
4328     {
4329       if (dump_file)
4330         fprintf (dump_file, "Function is not versionable.\n");
4331       return false;
4332     }
4333
4334   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4335     {
4336       if (dump_file)
4337         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4338       return false;
4339     }
4340
4341   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4342       && node->global.size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4343     {
4344       if (dump_file)
4345         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4346       return false;
4347     }
4348
4349   if (!node->callers)
4350     {
4351       if (dump_file)
4352         fprintf (dump_file,
4353                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4354       return false;
4355     }
4356
4357   if (cfun->stdarg)
4358     {
4359       if (dump_file)
4360         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4361       return false;
4362     }
4363
4364   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4365     return false;
4366
4367   return true;
4368 }
4369
4370 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4371
4372 static unsigned int
4373 ipa_early_sra (void)
4374 {
4375   struct cgraph_node *node = cgraph_node (current_function_decl);
4376   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4377   int ret = 0;
4378
4379   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4380     return 0;
4381
4382   sra_initialize ();
4383   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4384
4385   if (!find_param_candidates ())
4386     {
4387       if (dump_file)
4388         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4389       goto simple_out;
4390     }
4391
4392   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4393     {
4394       if (dump_file)
4395         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4396                  "arguments.\n");
4397       goto simple_out;
4398     }
4399
4400   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4401                                  func_param_count
4402                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4403   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4404
4405   scan_function ();
4406   if (encountered_apply_args)
4407     {
4408       if (dump_file)
4409         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4410       goto out;
4411     }
4412
4413   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4414     {
4415       if (dump_file)
4416         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4417                  "number of arguments.\n");
4418       goto out;
4419     }
4420
4421   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4422   if (!adjustments)
4423     goto out;
4424   if (dump_file)
4425     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4426
4427   if (modify_function (node, adjustments))
4428     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
4429   else
4430     ret = TODO_update_ssa;
4431   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4432
4433   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4434                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4435   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4436                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4437   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4438                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4439   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4440                             sra_stats.param_reductions_created);
4441
4442  out:
4443   BITMAP_FREE (final_bbs);
4444   free (bb_dereferences);
4445  simple_out:
4446   sra_deinitialize ();
4447   return ret;
4448 }
4449
4450 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4451 static bool
4452 ipa_early_sra_gate (void)
4453 {
4454   return flag_ipa_sra;
4455 }
4456
4457 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4458 {
4459  {
4460   GIMPLE_PASS,
4461   "eipa_sra",                           /* name */
4462   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4463   ipa_early_sra,                        /* execute */
4464   NULL,                                 /* sub */
4465   NULL,                                 /* next */
4466   0,                                    /* static_pass_number */
4467   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4468   0,                                    /* properties_required */
4469   0,                                    /* properties_provided */
4470   0,                                    /* properties_destroyed */
4471   0,                                    /* todo_flags_start */
4472   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4473  }
4474 };
4475
4476