OSDN Git Service

PR debug/47106
[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 an access to a non-addressable field? */
177   unsigned non_addressable : 1;
178
179   /* Is this access currently in the work queue?  */
180   unsigned grp_queued : 1;
181
182   /* Does this group contain a write access?  This flag is propagated down the
183      access tree.  */
184   unsigned grp_write : 1;
185
186   /* Does this group contain a read access?  This flag is propagated down the
187      access tree.  */
188   unsigned grp_read : 1;
189
190   /* Does this group contain a read access that comes from an assignment
191      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
192   unsigned grp_assignment_read : 1;
193
194   /* Does this group contain a write access that comes from an assignment
195      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
196   unsigned grp_assignment_write : 1;
197
198   /* Does this group contain a read access through a scalar type?  This flag is
199      not propagated in the access tree in any direction.  */
200   unsigned grp_scalar_read : 1;
201
202   /* Does this group contain a write access through a scalar type?  This flag
203      is not propagated in the access tree in any direction.  */
204   unsigned grp_scalar_write : 1;
205
206   /* Other passes of the analysis use this bit to make function
207      analyze_access_subtree create scalar replacements for this group if
208      possible.  */
209   unsigned grp_hint : 1;
210
211   /* Is the subtree rooted in this access fully covered by scalar
212      replacements?  */
213   unsigned grp_covered : 1;
214
215   /* If set to true, this access and all below it in an access tree must not be
216      scalarized.  */
217   unsigned grp_unscalarizable_region : 1;
218
219   /* Whether data have been written to parts of the aggregate covered by this
220      access which is not to be scalarized.  This flag is propagated up in the
221      access tree.  */
222   unsigned grp_unscalarized_data : 1;
223
224   /* Does this access and/or group contain a write access through a
225      BIT_FIELD_REF?  */
226   unsigned grp_partial_lhs : 1;
227
228   /* Set when a scalar replacement should be created for this variable.  We do
229      the decision and creation at different places because create_tmp_var
230      cannot be called from within FOR_EACH_REFERENCED_VAR. */
231   unsigned grp_to_be_replaced : 1;
232
233   /* Should TREE_NO_WARNING of a replacement be set?  */
234   unsigned grp_no_warning : 1;
235
236   /* Is it possible that the group refers to data which might be (directly or
237      otherwise) modified?  */
238   unsigned grp_maybe_modified : 1;
239
240   /* Set when this is a representative of a pointer to scalar (i.e. by
241      reference) parameter which we consider for turning into a plain scalar
242      (i.e. a by value parameter).  */
243   unsigned grp_scalar_ptr : 1;
244
245   /* Set when we discover that this pointer is not safe to dereference in the
246      caller.  */
247   unsigned grp_not_necessarilly_dereferenced : 1;
248 };
249
250 typedef struct access *access_p;
251
252 DEF_VEC_P (access_p);
253 DEF_VEC_ALLOC_P (access_p, heap);
254
255 /* Alloc pool for allocating access structures.  */
256 static alloc_pool access_pool;
257
258 /* A structure linking lhs and rhs accesses from an aggregate assignment.  They
259    are used to propagate subaccesses from rhs to lhs as long as they don't
260    conflict with what is already there.  */
261 struct assign_link
262 {
263   struct access *lacc, *racc;
264   struct assign_link *next;
265 };
266
267 /* Alloc pool for allocating assign link structures.  */
268 static alloc_pool link_pool;
269
270 /* Base (tree) -> Vector (VEC(access_p,heap) *) map.  */
271 static struct pointer_map_t *base_access_vec;
272
273 /* Bitmap of candidates.  */
274 static bitmap candidate_bitmap;
275
276 /* Bitmap of candidates which we should try to entirely scalarize away and
277    those which cannot be (because they are and need be used as a whole).  */
278 static bitmap should_scalarize_away_bitmap, cannot_scalarize_away_bitmap;
279
280 /* Obstack for creation of fancy names.  */
281 static struct obstack name_obstack;
282
283 /* Head of a linked list of accesses that need to have its subaccesses
284    propagated to their assignment counterparts. */
285 static struct access *work_queue_head;
286
287 /* Number of parameters of the analyzed function when doing early ipa SRA.  */
288 static int func_param_count;
289
290 /* scan_function sets the following to true if it encounters a call to
291    __builtin_apply_args.  */
292 static bool encountered_apply_args;
293
294 /* Set by scan_function when it finds a recursive call.  */
295 static bool encountered_recursive_call;
296
297 /* Set by scan_function when it finds a recursive call with less actual
298    arguments than formal parameters..  */
299 static bool encountered_unchangable_recursive_call;
300
301 /* This is a table in which for each basic block and parameter there is a
302    distance (offset + size) in that parameter which is dereferenced and
303    accessed in that BB.  */
304 static HOST_WIDE_INT *bb_dereferences;
305 /* Bitmap of BBs that can cause the function to "stop" progressing by
306    returning, throwing externally, looping infinitely or calling a function
307    which might abort etc.. */
308 static bitmap final_bbs;
309
310 /* Representative of no accesses at all. */
311 static struct access  no_accesses_representant;
312
313 /* Predicate to test the special value.  */
314
315 static inline bool
316 no_accesses_p (struct access *access)
317 {
318   return access == &no_accesses_representant;
319 }
320
321 /* Dump contents of ACCESS to file F in a human friendly way.  If GRP is true,
322    representative fields are dumped, otherwise those which only describe the
323    individual access are.  */
324
325 static struct
326 {
327   /* Number of processed aggregates is readily available in
328      analyze_all_variable_accesses and so is not stored here.  */
329
330   /* Number of created scalar replacements.  */
331   int replacements;
332
333   /* Number of times sra_modify_expr or sra_modify_assign themselves changed an
334      expression.  */
335   int exprs;
336
337   /* Number of statements created by generate_subtree_copies.  */
338   int subtree_copies;
339
340   /* Number of statements created by load_assign_lhs_subreplacements.  */
341   int subreplacements;
342
343   /* Number of times sra_modify_assign has deleted a statement.  */
344   int deleted;
345
346   /* Number of times sra_modify_assign has to deal with subaccesses of LHS and
347      RHS reparately due to type conversions or nonexistent matching
348      references.  */
349   int separate_lhs_rhs_handling;
350
351   /* Number of parameters that were removed because they were unused.  */
352   int deleted_unused_parameters;
353
354   /* Number of scalars passed as parameters by reference that have been
355      converted to be passed by value.  */
356   int scalar_by_ref_to_by_val;
357
358   /* Number of aggregate parameters that were replaced by one or more of their
359      components.  */
360   int aggregate_params_reduced;
361
362   /* Numbber of components created when splitting aggregate parameters.  */
363   int param_reductions_created;
364 } sra_stats;
365
366 static void
367 dump_access (FILE *f, struct access *access, bool grp)
368 {
369   fprintf (f, "access { ");
370   fprintf (f, "base = (%d)'", DECL_UID (access->base));
371   print_generic_expr (f, access->base, 0);
372   fprintf (f, "', offset = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->offset);
373   fprintf (f, ", size = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->size);
374   fprintf (f, ", expr = ");
375   print_generic_expr (f, access->expr, 0);
376   fprintf (f, ", type = ");
377   print_generic_expr (f, access->type, 0);
378   if (grp)
379     fprintf (f, ", total_scalarization = %d, grp_read = %d, grp_write = %d, "
380              "grp_assignment_read = %d, grp_assignment_write = %d, "
381              "grp_scalar_read = %d, grp_scalar_write = %d, "
382              "grp_hint = %d, grp_covered = %d, "
383              "grp_unscalarizable_region = %d, grp_unscalarized_data = %d, "
384              "grp_partial_lhs = %d, grp_to_be_replaced = %d, "
385              "grp_maybe_modified = %d, "
386              "grp_not_necessarilly_dereferenced = %d\n",
387              access->total_scalarization, access->grp_read, access->grp_write,
388              access->grp_assignment_read, access->grp_assignment_write,
389              access->grp_scalar_read, access->grp_scalar_write,
390              access->grp_hint, access->grp_covered,
391              access->grp_unscalarizable_region, access->grp_unscalarized_data,
392              access->grp_partial_lhs, access->grp_to_be_replaced,
393              access->grp_maybe_modified,
394              access->grp_not_necessarilly_dereferenced);
395   else
396     fprintf (f, ", write = %d, total_scalarization = %d, "
397              "grp_partial_lhs = %d\n",
398              access->write, access->total_scalarization,
399              access->grp_partial_lhs);
400 }
401
402 /* Dump a subtree rooted in ACCESS to file F, indent by LEVEL.  */
403
404 static void
405 dump_access_tree_1 (FILE *f, struct access *access, int level)
406 {
407   do
408     {
409       int i;
410
411       for (i = 0; i < level; i++)
412         fputs ("* ", dump_file);
413
414       dump_access (f, access, true);
415
416       if (access->first_child)
417         dump_access_tree_1 (f, access->first_child, level + 1);
418
419       access = access->next_sibling;
420     }
421   while (access);
422 }
423
424 /* Dump all access trees for a variable, given the pointer to the first root in
425    ACCESS.  */
426
427 static void
428 dump_access_tree (FILE *f, struct access *access)
429 {
430   for (; access; access = access->next_grp)
431     dump_access_tree_1 (f, access, 0);
432 }
433
434 /* Return true iff ACC is non-NULL and has subaccesses.  */
435
436 static inline bool
437 access_has_children_p (struct access *acc)
438 {
439   return acc && acc->first_child;
440 }
441
442 /* Return a vector of pointers to accesses for the variable given in BASE or
443    NULL if there is none.  */
444
445 static VEC (access_p, heap) *
446 get_base_access_vector (tree base)
447 {
448   void **slot;
449
450   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
451   if (!slot)
452     return NULL;
453   else
454     return *(VEC (access_p, heap) **) slot;
455 }
456
457 /* Find an access with required OFFSET and SIZE in a subtree of accesses rooted
458    in ACCESS.  Return NULL if it cannot be found.  */
459
460 static struct access *
461 find_access_in_subtree (struct access *access, HOST_WIDE_INT offset,
462                         HOST_WIDE_INT size)
463 {
464   while (access && (access->offset != offset || access->size != size))
465     {
466       struct access *child = access->first_child;
467
468       while (child && (child->offset + child->size <= offset))
469         child = child->next_sibling;
470       access = child;
471     }
472
473   return access;
474 }
475
476 /* Return the first group representative for DECL or NULL if none exists.  */
477
478 static struct access *
479 get_first_repr_for_decl (tree base)
480 {
481   VEC (access_p, heap) *access_vec;
482
483   access_vec = get_base_access_vector (base);
484   if (!access_vec)
485     return NULL;
486
487   return VEC_index (access_p, access_vec, 0);
488 }
489
490 /* Find an access representative for the variable BASE and given OFFSET and
491    SIZE.  Requires that access trees have already been built.  Return NULL if
492    it cannot be found.  */
493
494 static struct access *
495 get_var_base_offset_size_access (tree base, HOST_WIDE_INT offset,
496                                  HOST_WIDE_INT size)
497 {
498   struct access *access;
499
500   access = get_first_repr_for_decl (base);
501   while (access && (access->offset + access->size <= offset))
502     access = access->next_grp;
503   if (!access)
504     return NULL;
505
506   return find_access_in_subtree (access, offset, size);
507 }
508
509 /* Add LINK to the linked list of assign links of RACC.  */
510 static void
511 add_link_to_rhs (struct access *racc, struct assign_link *link)
512 {
513   gcc_assert (link->racc == racc);
514
515   if (!racc->first_link)
516     {
517       gcc_assert (!racc->last_link);
518       racc->first_link = link;
519     }
520   else
521     racc->last_link->next = link;
522
523   racc->last_link = link;
524   link->next = NULL;
525 }
526
527 /* Move all link structures in their linked list in OLD_RACC to the linked list
528    in NEW_RACC.  */
529 static void
530 relink_to_new_repr (struct access *new_racc, struct access *old_racc)
531 {
532   if (!old_racc->first_link)
533     {
534       gcc_assert (!old_racc->last_link);
535       return;
536     }
537
538   if (new_racc->first_link)
539     {
540       gcc_assert (!new_racc->last_link->next);
541       gcc_assert (!old_racc->last_link || !old_racc->last_link->next);
542
543       new_racc->last_link->next = old_racc->first_link;
544       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
545     }
546   else
547     {
548       gcc_assert (!new_racc->last_link);
549
550       new_racc->first_link = old_racc->first_link;
551       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
552     }
553   old_racc->first_link = old_racc->last_link = NULL;
554 }
555
556 /* Add ACCESS to the work queue (which is actually a stack).  */
557
558 static void
559 add_access_to_work_queue (struct access *access)
560 {
561   if (!access->grp_queued)
562     {
563       gcc_assert (!access->next_queued);
564       access->next_queued = work_queue_head;
565       access->grp_queued = 1;
566       work_queue_head = access;
567     }
568 }
569
570 /* Pop an access from the work queue, and return it, assuming there is one.  */
571
572 static struct access *
573 pop_access_from_work_queue (void)
574 {
575   struct access *access = work_queue_head;
576
577   work_queue_head = access->next_queued;
578   access->next_queued = NULL;
579   access->grp_queued = 0;
580   return access;
581 }
582
583
584 /* Allocate necessary structures.  */
585
586 static void
587 sra_initialize (void)
588 {
589   candidate_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
590   should_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
591   cannot_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
592   gcc_obstack_init (&name_obstack);
593   access_pool = create_alloc_pool ("SRA accesses", sizeof (struct access), 16);
594   link_pool = create_alloc_pool ("SRA links", sizeof (struct assign_link), 16);
595   base_access_vec = pointer_map_create ();
596   memset (&sra_stats, 0, sizeof (sra_stats));
597   encountered_apply_args = false;
598   encountered_recursive_call = false;
599   encountered_unchangable_recursive_call = false;
600 }
601
602 /* Hook fed to pointer_map_traverse, deallocate stored vectors.  */
603
604 static bool
605 delete_base_accesses (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
606                      void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
607 {
608   VEC (access_p, heap) *access_vec;
609   access_vec = (VEC (access_p, heap) *) *value;
610   VEC_free (access_p, heap, access_vec);
611
612   return true;
613 }
614
615 /* Deallocate all general structures.  */
616
617 static void
618 sra_deinitialize (void)
619 {
620   BITMAP_FREE (candidate_bitmap);
621   BITMAP_FREE (should_scalarize_away_bitmap);
622   BITMAP_FREE (cannot_scalarize_away_bitmap);
623   free_alloc_pool (access_pool);
624   free_alloc_pool (link_pool);
625   obstack_free (&name_obstack, NULL);
626
627   pointer_map_traverse (base_access_vec, delete_base_accesses, NULL);
628   pointer_map_destroy (base_access_vec);
629 }
630
631 /* Remove DECL from candidates for SRA and write REASON to the dump file if
632    there is one.  */
633 static void
634 disqualify_candidate (tree decl, const char *reason)
635 {
636   bitmap_clear_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (decl));
637
638   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
639     {
640       fprintf (dump_file, "! Disqualifying ");
641       print_generic_expr (dump_file, decl, 0);
642       fprintf (dump_file, " - %s\n", reason);
643     }
644 }
645
646 /* Return true iff the type contains a field or an element which does not allow
647    scalarization.  */
648
649 static bool
650 type_internals_preclude_sra_p (tree type)
651 {
652   tree fld;
653   tree et;
654
655   switch (TREE_CODE (type))
656     {
657     case RECORD_TYPE:
658     case UNION_TYPE:
659     case QUAL_UNION_TYPE:
660       for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
661         if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
662           {
663             tree ft = TREE_TYPE (fld);
664
665             if (TREE_THIS_VOLATILE (fld)
666                 || !DECL_FIELD_OFFSET (fld) || !DECL_SIZE (fld)
667                 || !host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fld), 1)
668                 || !host_integerp (DECL_SIZE (fld), 1)
669                 || (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
670                     && int_bit_position (fld) % BITS_PER_UNIT != 0))
671               return true;
672
673             if (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
674                 && type_internals_preclude_sra_p (ft))
675               return true;
676           }
677
678       return false;
679
680     case ARRAY_TYPE:
681       et = TREE_TYPE (type);
682
683       if (AGGREGATE_TYPE_P (et))
684         return type_internals_preclude_sra_p (et);
685       else
686         return false;
687
688     default:
689       return false;
690     }
691 }
692
693 /* If T is an SSA_NAME, return NULL if it is not a default def or return its
694    base variable if it is.  Return T if it is not an SSA_NAME.  */
695
696 static tree
697 get_ssa_base_param (tree t)
698 {
699   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
700     {
701       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
702         return SSA_NAME_VAR (t);
703       else
704         return NULL_TREE;
705     }
706   return t;
707 }
708
709 /* Mark a dereference of BASE of distance DIST in a basic block tht STMT
710    belongs to, unless the BB has already been marked as a potentially
711    final.  */
712
713 static void
714 mark_parm_dereference (tree base, HOST_WIDE_INT dist, gimple stmt)
715 {
716   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
717   int idx, parm_index = 0;
718   tree parm;
719
720   if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
721     return;
722
723   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
724        parm && parm != base;
725        parm = DECL_CHAIN (parm))
726     parm_index++;
727
728   gcc_assert (parm_index < func_param_count);
729
730   idx = bb->index * func_param_count + parm_index;
731   if (bb_dereferences[idx] < dist)
732     bb_dereferences[idx] = dist;
733 }
734
735 /* Allocate an access structure for BASE, OFFSET and SIZE, clear it, fill in
736    the three fields.  Also add it to the vector of accesses corresponding to
737    the base.  Finally, return the new access.  */
738
739 static struct access *
740 create_access_1 (tree base, HOST_WIDE_INT offset, HOST_WIDE_INT size)
741 {
742   VEC (access_p, heap) *vec;
743   struct access *access;
744   void **slot;
745
746   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
747   memset (access, 0, sizeof (struct access));
748   access->base = base;
749   access->offset = offset;
750   access->size = size;
751
752   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
753   if (slot)
754     vec = (VEC (access_p, heap) *) *slot;
755   else
756     vec = VEC_alloc (access_p, heap, 32);
757
758   VEC_safe_push (access_p, heap, vec, access);
759
760   *((struct VEC (access_p,heap) **)
761         pointer_map_insert (base_access_vec, base)) = vec;
762
763   return access;
764 }
765
766 /* Create and insert access for EXPR. Return created access, or NULL if it is
767    not possible.  */
768
769 static struct access *
770 create_access (tree expr, gimple stmt, bool write)
771 {
772   struct access *access;
773   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
774   tree base = expr;
775   bool ptr, unscalarizable_region = false;
776
777   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
778
779   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
780       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
781     {
782       base = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (base, 0));
783       if (!base)
784         return NULL;
785       ptr = true;
786     }
787   else
788     ptr = false;
789
790   if (!DECL_P (base) || !bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
791     return NULL;
792
793   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
794     {
795       if (size < 0 || size != max_size)
796         {
797           disqualify_candidate (base, "Encountered a variable sized access.");
798           return NULL;
799         }
800       if (TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF
801           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (expr, 1)))
802         {
803           disqualify_candidate (base, "Encountered a bit-field access.");
804           return NULL;
805         }
806       gcc_checking_assert ((offset % BITS_PER_UNIT) == 0);
807
808       if (ptr)
809         mark_parm_dereference (base, offset + size, stmt);
810     }
811   else
812     {
813       if (size != max_size)
814         {
815           size = max_size;
816           unscalarizable_region = true;
817         }
818       if (size < 0)
819         {
820           disqualify_candidate (base, "Encountered an unconstrained access.");
821           return NULL;
822         }
823     }
824
825   access = create_access_1 (base, offset, size);
826   access->expr = expr;
827   access->type = TREE_TYPE (expr);
828   access->write = write;
829   access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
830   access->stmt = stmt;
831
832   if (TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF
833       && DECL_NONADDRESSABLE_P (TREE_OPERAND (expr, 1)))
834     access->non_addressable = 1;
835
836   return access;
837 }
838
839
840 /* Return true iff TYPE is a RECORD_TYPE with fields that are either of gimple
841    register types or (recursively) records with only these two kinds of fields.
842    It also returns false if any of these records contains a bit-field.  */
843
844 static bool
845 type_consists_of_records_p (tree type)
846 {
847   tree fld;
848
849   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
850     return false;
851
852   for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
853     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
854       {
855         tree ft = TREE_TYPE (fld);
856
857         if (DECL_BIT_FIELD (fld))
858           return false;
859
860         if (!is_gimple_reg_type (ft)
861             && !type_consists_of_records_p (ft))
862           return false;
863       }
864
865   return true;
866 }
867
868 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
869    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
870    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
871    offset of DECL within BASE.  REF must be the memory reference expression for
872    the given decl.  */
873
874 static void
875 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset,
876                              tree ref)
877 {
878   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
879
880   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
881     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
882       {
883         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
884         tree ft = TREE_TYPE (fld);
885         tree nref = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), ref, fld,
886                             NULL_TREE);
887
888         if (is_gimple_reg_type (ft))
889           {
890             struct access *access;
891             HOST_WIDE_INT size;
892
893             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
894             access = create_access_1 (base, pos, size);
895             access->expr = nref;
896             access->type = ft;
897             access->total_scalarization = 1;
898             /* Accesses for intraprocedural SRA can have their stmt NULL.  */
899           }
900         else
901           completely_scalarize_record (base, fld, pos, nref);
902       }
903 }
904
905
906 /* Search the given tree for a declaration by skipping handled components and
907    exclude it from the candidates.  */
908
909 static void
910 disqualify_base_of_expr (tree t, const char *reason)
911 {
912   t = get_base_address (t);
913   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
914       && TREE_CODE (t) == MEM_REF)
915     t = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (t, 0));
916
917   if (t && DECL_P (t))
918     disqualify_candidate (t, reason);
919 }
920
921 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
922    candidates for scalarization.  Return the created access or NULL if none is
923    created.  */
924
925 static struct access *
926 build_access_from_expr_1 (tree expr, gimple stmt, bool write)
927 {
928   struct access *ret = NULL;
929   bool partial_ref;
930
931   if (TREE_CODE (expr) == BIT_FIELD_REF
932       || TREE_CODE (expr) == IMAGPART_EXPR
933       || TREE_CODE (expr) == REALPART_EXPR)
934     {
935       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
936       partial_ref = true;
937     }
938   else
939     partial_ref = false;
940
941   /* We need to dive through V_C_Es in order to get the size of its parameter
942      and not the result type.  Ada produces such statements.  We are also
943      capable of handling the topmost V_C_E but not any of those buried in other
944      handled components.  */
945   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
946     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
947
948   if (contains_view_convert_expr_p (expr))
949     {
950       disqualify_base_of_expr (expr, "V_C_E under a different handled "
951                                "component.");
952       return NULL;
953     }
954
955   switch (TREE_CODE (expr))
956     {
957     case MEM_REF:
958       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) != ADDR_EXPR
959           && sra_mode != SRA_MODE_EARLY_IPA)
960         return NULL;
961       /* fall through */
962     case VAR_DECL:
963     case PARM_DECL:
964     case RESULT_DECL:
965     case COMPONENT_REF:
966     case ARRAY_REF:
967     case ARRAY_RANGE_REF:
968       ret = create_access (expr, stmt, write);
969       break;
970
971     default:
972       break;
973     }
974
975   if (write && partial_ref && ret)
976     ret->grp_partial_lhs = 1;
977
978   return ret;
979 }
980
981 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
982    candidates for scalarization.  Return true if any access has been inserted.
983    STMT must be the statement from which the expression is taken, WRITE must be
984    true if the expression is a store and false otherwise. */
985
986 static bool
987 build_access_from_expr (tree expr, gimple stmt, bool write)
988 {
989   struct access *access;
990
991   access = build_access_from_expr_1 (expr, stmt, write);
992   if (access)
993     {
994       /* This means the aggregate is accesses as a whole in a way other than an
995          assign statement and thus cannot be removed even if we had a scalar
996          replacement for everything.  */
997       if (cannot_scalarize_away_bitmap)
998         bitmap_set_bit (cannot_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (access->base));
999       return true;
1000     }
1001   return false;
1002 }
1003
1004 /* Disqualify LHS and RHS for scalarization if STMT must end its basic block in
1005    modes in which it matters, return true iff they have been disqualified.  RHS
1006    may be NULL, in that case ignore it.  If we scalarize an aggregate in
1007    intra-SRA we may need to add statements after each statement.  This is not
1008    possible if a statement unconditionally has to end the basic block.  */
1009 static bool
1010 disqualify_ops_if_throwing_stmt (gimple stmt, tree lhs, tree rhs)
1011 {
1012   if ((sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1013       && (stmt_can_throw_internal (stmt) || stmt_ends_bb_p (stmt)))
1014     {
1015       disqualify_base_of_expr (lhs, "LHS of a throwing stmt.");
1016       if (rhs)
1017         disqualify_base_of_expr (rhs, "RHS of a throwing stmt.");
1018       return true;
1019     }
1020   return false;
1021 }
1022
1023 /* Scan expressions occuring in STMT, create access structures for all accesses
1024    to candidates for scalarization and remove those candidates which occur in
1025    statements or expressions that prevent them from being split apart.  Return
1026    true if any access has been inserted.  */
1027
1028 static bool
1029 build_accesses_from_assign (gimple stmt)
1030 {
1031   tree lhs, rhs;
1032   struct access *lacc, *racc;
1033
1034   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1035     return false;
1036
1037   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1038   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1039
1040   if (disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, lhs, rhs))
1041     return false;
1042
1043   racc = build_access_from_expr_1 (rhs, stmt, false);
1044   lacc = build_access_from_expr_1 (lhs, stmt, true);
1045
1046   if (lacc)
1047     lacc->grp_assignment_write = 1;
1048
1049   if (racc)
1050     {
1051       racc->grp_assignment_read = 1;
1052       if (should_scalarize_away_bitmap && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
1053           && !is_gimple_reg_type (racc->type))
1054         bitmap_set_bit (should_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (racc->base));
1055     }
1056
1057   if (lacc && racc
1058       && (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1059       && !lacc->grp_unscalarizable_region
1060       && !racc->grp_unscalarizable_region
1061       && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
1062       /* FIXME: Turn the following line into an assert after PR 40058 is
1063          fixed.  */
1064       && lacc->size == racc->size
1065       && useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
1066     {
1067       struct assign_link *link;
1068
1069       link = (struct assign_link *) pool_alloc (link_pool);
1070       memset (link, 0, sizeof (struct assign_link));
1071
1072       link->lacc = lacc;
1073       link->racc = racc;
1074
1075       add_link_to_rhs (racc, link);
1076     }
1077
1078   return lacc || racc;
1079 }
1080
1081 /* Callback of walk_stmt_load_store_addr_ops visit_addr used to determine
1082    GIMPLE_ASM operands with memory constrains which cannot be scalarized.  */
1083
1084 static bool
1085 asm_visit_addr (gimple stmt ATTRIBUTE_UNUSED, tree op,
1086                 void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1087 {
1088   op = get_base_address (op);
1089   if (op
1090       && DECL_P (op))
1091     disqualify_candidate (op, "Non-scalarizable GIMPLE_ASM operand.");
1092
1093   return false;
1094 }
1095
1096 /* Return true iff callsite CALL has at least as many actual arguments as there
1097    are formal parameters of the function currently processed by IPA-SRA.  */
1098
1099 static inline bool
1100 callsite_has_enough_arguments_p (gimple call)
1101 {
1102   return gimple_call_num_args (call) >= (unsigned) func_param_count;
1103 }
1104
1105 /* Scan function and look for interesting expressions and create access
1106    structures for them.  Return true iff any access is created.  */
1107
1108 static bool
1109 scan_function (void)
1110 {
1111   basic_block bb;
1112   bool ret = false;
1113
1114   FOR_EACH_BB (bb)
1115     {
1116       gimple_stmt_iterator gsi;
1117       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1118         {
1119           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1120           tree t;
1121           unsigned i;
1122
1123           if (final_bbs && stmt_can_throw_external (stmt))
1124             bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1125           switch (gimple_code (stmt))
1126             {
1127             case GIMPLE_RETURN:
1128               t = gimple_return_retval (stmt);
1129               if (t != NULL_TREE)
1130                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1131               if (final_bbs)
1132                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1133               break;
1134
1135             case GIMPLE_ASSIGN:
1136               ret |= build_accesses_from_assign (stmt);
1137               break;
1138
1139             case GIMPLE_CALL:
1140               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
1141                 ret |= build_access_from_expr (gimple_call_arg (stmt, i),
1142                                                stmt, false);
1143
1144               if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
1145                 {
1146                   tree dest = gimple_call_fndecl (stmt);
1147                   int flags = gimple_call_flags (stmt);
1148
1149                   if (dest)
1150                     {
1151                       if (DECL_BUILT_IN_CLASS (dest) == BUILT_IN_NORMAL
1152                           && DECL_FUNCTION_CODE (dest) == BUILT_IN_APPLY_ARGS)
1153                         encountered_apply_args = true;
1154                       if (cgraph_get_node (dest)
1155                           == cgraph_get_node (current_function_decl))
1156                         {
1157                           encountered_recursive_call = true;
1158                           if (!callsite_has_enough_arguments_p (stmt))
1159                             encountered_unchangable_recursive_call = true;
1160                         }
1161                     }
1162
1163                   if (final_bbs
1164                       && (flags & (ECF_CONST | ECF_PURE)) == 0)
1165                     bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1166                 }
1167
1168               t = gimple_call_lhs (stmt);
1169               if (t && !disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, t, NULL))
1170                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1171               break;
1172
1173             case GIMPLE_ASM:
1174               walk_stmt_load_store_addr_ops (stmt, NULL, NULL, NULL,
1175                                              asm_visit_addr);
1176               if (final_bbs)
1177                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1178
1179               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1180                 {
1181                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1182                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1183                 }
1184               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1185                 {
1186                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1187                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1188                 }
1189               break;
1190
1191             default:
1192               break;
1193             }
1194         }
1195     }
1196
1197   return ret;
1198 }
1199
1200 /* Helper of QSORT function. There are pointers to accesses in the array.  An
1201    access is considered smaller than another if it has smaller offset or if the
1202    offsets are the same but is size is bigger. */
1203
1204 static int
1205 compare_access_positions (const void *a, const void *b)
1206 {
1207   const access_p *fp1 = (const access_p *) a;
1208   const access_p *fp2 = (const access_p *) b;
1209   const access_p f1 = *fp1;
1210   const access_p f2 = *fp2;
1211
1212   if (f1->offset != f2->offset)
1213     return f1->offset < f2->offset ? -1 : 1;
1214
1215   if (f1->size == f2->size)
1216     {
1217       if (f1->type == f2->type)
1218         return 0;
1219       /* Put any non-aggregate type before any aggregate type.  */
1220       else if (!is_gimple_reg_type (f1->type)
1221           && is_gimple_reg_type (f2->type))
1222         return 1;
1223       else if (is_gimple_reg_type (f1->type)
1224                && !is_gimple_reg_type (f2->type))
1225         return -1;
1226       /* Put any complex or vector type before any other scalar type.  */
1227       else if (TREE_CODE (f1->type) != COMPLEX_TYPE
1228                && TREE_CODE (f1->type) != VECTOR_TYPE
1229                && (TREE_CODE (f2->type) == COMPLEX_TYPE
1230                    || TREE_CODE (f2->type) == VECTOR_TYPE))
1231         return 1;
1232       else if ((TREE_CODE (f1->type) == COMPLEX_TYPE
1233                 || TREE_CODE (f1->type) == VECTOR_TYPE)
1234                && TREE_CODE (f2->type) != COMPLEX_TYPE
1235                && TREE_CODE (f2->type) != VECTOR_TYPE)
1236         return -1;
1237       /* Put the integral type with the bigger precision first.  */
1238       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1239                && INTEGRAL_TYPE_P (f2->type))
1240         return TYPE_PRECISION (f2->type) - TYPE_PRECISION (f1->type);
1241       /* Put any integral type with non-full precision last.  */
1242       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1243                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f1->type))
1244                    != TYPE_PRECISION (f1->type)))
1245         return 1;
1246       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f2->type)
1247                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f2->type))
1248                    != TYPE_PRECISION (f2->type)))
1249         return -1;
1250       /* Stabilize the sort.  */
1251       return TYPE_UID (f1->type) - TYPE_UID (f2->type);
1252     }
1253
1254   /* We want the bigger accesses first, thus the opposite operator in the next
1255      line: */
1256   return f1->size > f2->size ? -1 : 1;
1257 }
1258
1259
1260 /* Append a name of the declaration to the name obstack.  A helper function for
1261    make_fancy_name.  */
1262
1263 static void
1264 make_fancy_decl_name (tree decl)
1265 {
1266   char buffer[32];
1267
1268   tree name = DECL_NAME (decl);
1269   if (name)
1270     obstack_grow (&name_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1271                   IDENTIFIER_LENGTH (name));
1272   else
1273     {
1274       sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (decl));
1275       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1276     }
1277 }
1278
1279 /* Helper for make_fancy_name.  */
1280
1281 static void
1282 make_fancy_name_1 (tree expr)
1283 {
1284   char buffer[32];
1285   tree index;
1286
1287   if (DECL_P (expr))
1288     {
1289       make_fancy_decl_name (expr);
1290       return;
1291     }
1292
1293   switch (TREE_CODE (expr))
1294     {
1295     case COMPONENT_REF:
1296       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1297       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1298       make_fancy_decl_name (TREE_OPERAND (expr, 1));
1299       break;
1300
1301     case ARRAY_REF:
1302       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1303       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1304       /* Arrays with only one element may not have a constant as their
1305          index. */
1306       index = TREE_OPERAND (expr, 1);
1307       if (TREE_CODE (index) != INTEGER_CST)
1308         break;
1309       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (index));
1310       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1311       break;
1312
1313     case ADDR_EXPR:
1314       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1315       break;
1316
1317     case MEM_REF:
1318       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1319       if (!integer_zerop (TREE_OPERAND (expr, 1)))
1320         {
1321           obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1322           sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1323                    TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (expr, 1)));
1324           obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1325         }
1326       break;
1327
1328     case BIT_FIELD_REF:
1329     case REALPART_EXPR:
1330     case IMAGPART_EXPR:
1331       gcc_unreachable ();       /* we treat these as scalars.  */
1332       break;
1333     default:
1334       break;
1335     }
1336 }
1337
1338 /* Create a human readable name for replacement variable of ACCESS.  */
1339
1340 static char *
1341 make_fancy_name (tree expr)
1342 {
1343   make_fancy_name_1 (expr);
1344   obstack_1grow (&name_obstack, '\0');
1345   return XOBFINISH (&name_obstack, char *);
1346 }
1347
1348 /* Construct a MEM_REF that would reference a part of aggregate BASE of type
1349    EXP_TYPE at the given OFFSET.  If BASE is something for which
1350    get_addr_base_and_unit_offset returns NULL, gsi must be non-NULL and is used
1351    to insert new statements either before or below the current one as specified
1352    by INSERT_AFTER.  This function is not capable of handling bitfields.  */
1353
1354 tree
1355 build_ref_for_offset (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1356                       tree exp_type, gimple_stmt_iterator *gsi,
1357                       bool insert_after)
1358 {
1359   tree prev_base = base;
1360   tree off;
1361   HOST_WIDE_INT base_offset;
1362
1363   gcc_checking_assert (offset % BITS_PER_UNIT == 0);
1364
1365   base = get_addr_base_and_unit_offset (base, &base_offset);
1366
1367   /* get_addr_base_and_unit_offset returns NULL for references with a variable
1368      offset such as array[var_index].  */
1369   if (!base)
1370     {
1371       gimple stmt;
1372       tree tmp, addr;
1373
1374       gcc_checking_assert (gsi);
1375       tmp = create_tmp_reg (build_pointer_type (TREE_TYPE (prev_base)), NULL);
1376       add_referenced_var (tmp);
1377       tmp = make_ssa_name (tmp, NULL);
1378       addr = build_fold_addr_expr (unshare_expr (prev_base));
1379       stmt = gimple_build_assign (tmp, addr);
1380       gimple_set_location (stmt, loc);
1381       SSA_NAME_DEF_STMT (tmp) = stmt;
1382       if (insert_after)
1383         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
1384       else
1385         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
1386       update_stmt (stmt);
1387
1388       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (prev_base),
1389                            offset / BITS_PER_UNIT);
1390       base = tmp;
1391     }
1392   else if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1393     {
1394       off = build_int_cst (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 1)),
1395                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1396       off = int_const_binop (PLUS_EXPR, TREE_OPERAND (base, 1), off, 0);
1397       base = unshare_expr (TREE_OPERAND (base, 0));
1398     }
1399   else
1400     {
1401       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (base),
1402                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1403       base = build_fold_addr_expr (unshare_expr (base));
1404     }
1405
1406   return fold_build2_loc (loc, MEM_REF, exp_type, base, off);
1407 }
1408
1409 /* Construct a memory reference to a part of an aggregate BASE at the given
1410    OFFSET and of the same type as MODEL.  In case this is a reference to a
1411    component, the function will replicate the last COMPONENT_REF of model's
1412    expr to access it.  GSI and INSERT_AFTER have the same meaning as in
1413    build_ref_for_offset.  */
1414
1415 static tree
1416 build_ref_for_model (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1417                      struct access *model, gimple_stmt_iterator *gsi,
1418                      bool insert_after)
1419 {
1420   if (TREE_CODE (model->expr) == COMPONENT_REF)
1421     {
1422       tree t, exp_type;
1423       offset -= int_bit_position (TREE_OPERAND (model->expr, 1));
1424       exp_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (model->expr, 0));
1425       t = build_ref_for_offset (loc, base, offset, exp_type, gsi, insert_after);
1426       return fold_build3_loc (loc, COMPONENT_REF, model->type, t,
1427                               TREE_OPERAND (model->expr, 1), NULL_TREE);
1428     }
1429   else
1430     return build_ref_for_offset (loc, base, offset, model->type,
1431                                  gsi, insert_after);
1432 }
1433
1434 /* Construct a memory reference consisting of component_refs and array_refs to
1435    a part of an aggregate *RES (which is of type TYPE).  The requested part
1436    should have type EXP_TYPE at be the given OFFSET.  This function might not
1437    succeed, it returns true when it does and only then *RES points to something
1438    meaningful.  This function should be used only to build expressions that we
1439    might need to present to user (e.g. in warnings).  In all other situations,
1440    build_ref_for_model or build_ref_for_offset should be used instead.  */
1441
1442 static bool
1443 build_user_friendly_ref_for_offset (tree *res, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1444                                     tree exp_type)
1445 {
1446   while (1)
1447     {
1448       tree fld;
1449       tree tr_size, index, minidx;
1450       HOST_WIDE_INT el_size;
1451
1452       if (offset == 0 && exp_type
1453           && types_compatible_p (exp_type, type))
1454         return true;
1455
1456       switch (TREE_CODE (type))
1457         {
1458         case UNION_TYPE:
1459         case QUAL_UNION_TYPE:
1460         case RECORD_TYPE:
1461           for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
1462             {
1463               HOST_WIDE_INT pos, size;
1464               tree expr, *expr_ptr;
1465
1466               if (TREE_CODE (fld) != FIELD_DECL)
1467                 continue;
1468
1469               pos = int_bit_position (fld);
1470               gcc_assert (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE || pos == 0);
1471               tr_size = DECL_SIZE (fld);
1472               if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1473                 continue;
1474               size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1475               if (size == 0)
1476                 {
1477                   if (pos != offset)
1478                     continue;
1479                 }
1480               else if (pos > offset || (pos + size) <= offset)
1481                 continue;
1482
1483               expr = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), *res, fld,
1484                              NULL_TREE);
1485               expr_ptr = &expr;
1486               if (build_user_friendly_ref_for_offset (expr_ptr, TREE_TYPE (fld),
1487                                                       offset - pos, exp_type))
1488                 {
1489                   *res = expr;
1490                   return true;
1491                 }
1492             }
1493           return false;
1494
1495         case ARRAY_TYPE:
1496           tr_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
1497           if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1498             return false;
1499           el_size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1500
1501           minidx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1502           if (TREE_CODE (minidx) != INTEGER_CST || el_size == 0)
1503             return false;
1504           index = build_int_cst (TYPE_DOMAIN (type), offset / el_size);
1505           if (!integer_zerop (minidx))
1506             index = int_const_binop (PLUS_EXPR, index, minidx, 0);
1507           *res = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (type), *res, index,
1508                          NULL_TREE, NULL_TREE);
1509           offset = offset % el_size;
1510           type = TREE_TYPE (type);
1511           break;
1512
1513         default:
1514           if (offset != 0)
1515             return false;
1516
1517           if (exp_type)
1518             return false;
1519           else
1520             return true;
1521         }
1522     }
1523 }
1524
1525 /* Return true iff TYPE is stdarg va_list type.  */
1526
1527 static inline bool
1528 is_va_list_type (tree type)
1529 {
1530   return TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node);
1531 }
1532
1533 /* The very first phase of intraprocedural SRA.  It marks in candidate_bitmap
1534    those with type which is suitable for scalarization.  */
1535
1536 static bool
1537 find_var_candidates (void)
1538 {
1539   tree var, type;
1540   referenced_var_iterator rvi;
1541   bool ret = false;
1542
1543   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (cfun, var, rvi)
1544     {
1545       if (TREE_CODE (var) != VAR_DECL && TREE_CODE (var) != PARM_DECL)
1546         continue;
1547       type = TREE_TYPE (var);
1548
1549       if (!AGGREGATE_TYPE_P (type)
1550           || needs_to_live_in_memory (var)
1551           || TREE_THIS_VOLATILE (var)
1552           || !COMPLETE_TYPE_P (type)
1553           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1554           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
1555           || type_internals_preclude_sra_p (type)
1556           /* Fix for PR 41089.  tree-stdarg.c needs to have va_lists intact but
1557               we also want to schedule it rather late.  Thus we ignore it in
1558               the early pass. */
1559           || (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA
1560               && is_va_list_type (type)))
1561         continue;
1562
1563       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (var));
1564
1565       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1566         {
1567           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (var));
1568           print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1569           fprintf (dump_file, "\n");
1570         }
1571       ret = true;
1572     }
1573
1574   return ret;
1575 }
1576
1577 /* Sort all accesses for the given variable, check for partial overlaps and
1578    return NULL if there are any.  If there are none, pick a representative for
1579    each combination of offset and size and create a linked list out of them.
1580    Return the pointer to the first representative and make sure it is the first
1581    one in the vector of accesses.  */
1582
1583 static struct access *
1584 sort_and_splice_var_accesses (tree var)
1585 {
1586   int i, j, access_count;
1587   struct access *res, **prev_acc_ptr = &res;
1588   VEC (access_p, heap) *access_vec;
1589   bool first = true;
1590   HOST_WIDE_INT low = -1, high = 0;
1591
1592   access_vec = get_base_access_vector (var);
1593   if (!access_vec)
1594     return NULL;
1595   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
1596
1597   /* Sort by <OFFSET, SIZE>.  */
1598   VEC_qsort (access_p, access_vec, compare_access_positions);
1599
1600   i = 0;
1601   while (i < access_count)
1602     {
1603       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
1604       bool grp_write = access->write;
1605       bool grp_read = !access->write;
1606       bool grp_scalar_write = access->write
1607         && is_gimple_reg_type (access->type);
1608       bool grp_scalar_read = !access->write
1609         && is_gimple_reg_type (access->type);
1610       bool grp_assignment_read = access->grp_assignment_read;
1611       bool grp_assignment_write = access->grp_assignment_write;
1612       bool multiple_scalar_reads = false;
1613       bool total_scalarization = access->total_scalarization;
1614       bool grp_partial_lhs = access->grp_partial_lhs;
1615       bool first_scalar = is_gimple_reg_type (access->type);
1616       bool unscalarizable_region = access->grp_unscalarizable_region;
1617
1618       if (first || access->offset >= high)
1619         {
1620           first = false;
1621           low = access->offset;
1622           high = access->offset + access->size;
1623         }
1624       else if (access->offset > low && access->offset + access->size > high)
1625         return NULL;
1626       else
1627         gcc_assert (access->offset >= low
1628                     && access->offset + access->size <= high);
1629
1630       j = i + 1;
1631       while (j < access_count)
1632         {
1633           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
1634           if (ac2->offset != access->offset || ac2->size != access->size)
1635             break;
1636           if (ac2->write)
1637             {
1638               grp_write = true;
1639               grp_scalar_write = (grp_scalar_write
1640                                   || is_gimple_reg_type (ac2->type));
1641             }
1642           else
1643             {
1644               grp_read = true;
1645               if (is_gimple_reg_type (ac2->type))
1646                 {
1647                   if (grp_scalar_read)
1648                     multiple_scalar_reads = true;
1649                   else
1650                     grp_scalar_read = true;
1651                 }
1652             }
1653           grp_assignment_read |= ac2->grp_assignment_read;
1654           grp_assignment_write |= ac2->grp_assignment_write;
1655           grp_partial_lhs |= ac2->grp_partial_lhs;
1656           unscalarizable_region |= ac2->grp_unscalarizable_region;
1657           total_scalarization |= ac2->total_scalarization;
1658           relink_to_new_repr (access, ac2);
1659
1660           /* If there are both aggregate-type and scalar-type accesses with
1661              this combination of size and offset, the comparison function
1662              should have put the scalars first.  */
1663           gcc_assert (first_scalar || !is_gimple_reg_type (ac2->type));
1664           ac2->group_representative = access;
1665           j++;
1666         }
1667
1668       i = j;
1669
1670       access->group_representative = access;
1671       access->grp_write = grp_write;
1672       access->grp_read = grp_read;
1673       access->grp_scalar_read = grp_scalar_read;
1674       access->grp_scalar_write = grp_scalar_write;
1675       access->grp_assignment_read = grp_assignment_read;
1676       access->grp_assignment_write = grp_assignment_write;
1677       access->grp_hint = multiple_scalar_reads || total_scalarization;
1678       access->grp_partial_lhs = grp_partial_lhs;
1679       access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
1680       if (access->first_link)
1681         add_access_to_work_queue (access);
1682
1683       *prev_acc_ptr = access;
1684       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
1685     }
1686
1687   gcc_assert (res == VEC_index (access_p, access_vec, 0));
1688   return res;
1689 }
1690
1691 /* Create a variable for the given ACCESS which determines the type, name and a
1692    few other properties.  Return the variable declaration and store it also to
1693    ACCESS->replacement.  */
1694
1695 static tree
1696 create_access_replacement (struct access *access, bool rename)
1697 {
1698   tree repl;
1699
1700   repl = create_tmp_var (access->type, "SR");
1701   get_var_ann (repl);
1702   add_referenced_var (repl);
1703   if (rename)
1704     mark_sym_for_renaming (repl);
1705
1706   if (!access->grp_partial_lhs
1707       && (TREE_CODE (access->type) == COMPLEX_TYPE
1708           || TREE_CODE (access->type) == VECTOR_TYPE))
1709     DECL_GIMPLE_REG_P (repl) = 1;
1710
1711   DECL_SOURCE_LOCATION (repl) = DECL_SOURCE_LOCATION (access->base);
1712   DECL_ARTIFICIAL (repl) = 1;
1713   DECL_IGNORED_P (repl) = DECL_IGNORED_P (access->base);
1714
1715   if (DECL_NAME (access->base)
1716       && !DECL_IGNORED_P (access->base)
1717       && !DECL_ARTIFICIAL (access->base))
1718     {
1719       char *pretty_name = make_fancy_name (access->expr);
1720       tree debug_expr = unshare_expr (access->expr), d;
1721
1722       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
1723       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
1724
1725       /* Get rid of any SSA_NAMEs embedded in debug_expr,
1726          as DECL_DEBUG_EXPR isn't considered when looking for still
1727          used SSA_NAMEs and thus they could be freed.  All debug info
1728          generation cares is whether something is constant or variable
1729          and that get_ref_base_and_extent works properly on the
1730          expression.  */
1731       for (d = debug_expr; handled_component_p (d); d = TREE_OPERAND (d, 0))
1732         switch (TREE_CODE (d))
1733           {
1734           case ARRAY_REF:
1735           case ARRAY_RANGE_REF:
1736             if (TREE_OPERAND (d, 1)
1737                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 1)) == SSA_NAME)
1738               TREE_OPERAND (d, 1) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 1));
1739             if (TREE_OPERAND (d, 3)
1740                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 3)) == SSA_NAME)
1741               TREE_OPERAND (d, 3) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 3));
1742             /* FALLTHRU */
1743           case COMPONENT_REF:
1744             if (TREE_OPERAND (d, 2)
1745                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 2)) == SSA_NAME)
1746               TREE_OPERAND (d, 2) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 2));
1747             break;
1748           default:
1749             break;
1750           }
1751       SET_DECL_DEBUG_EXPR (repl, debug_expr);
1752       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (repl) = 1;
1753       if (access->grp_no_warning)
1754         TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1755       else
1756         TREE_NO_WARNING (repl) = TREE_NO_WARNING (access->base);
1757     }
1758   else
1759     TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1760
1761   if (dump_file)
1762     {
1763       fprintf (dump_file, "Created a replacement for ");
1764       print_generic_expr (dump_file, access->base, 0);
1765       fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1766                (unsigned) access->offset, (unsigned) access->size);
1767       print_generic_expr (dump_file, repl, 0);
1768       fprintf (dump_file, "\n");
1769     }
1770   sra_stats.replacements++;
1771
1772   return repl;
1773 }
1774
1775 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet.  */
1776
1777 static inline tree
1778 get_access_replacement (struct access *access)
1779 {
1780   gcc_assert (access->grp_to_be_replaced);
1781
1782   if (!access->replacement_decl)
1783     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, true);
1784   return access->replacement_decl;
1785 }
1786
1787 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet but do
1788    not mark it for renaming.  */
1789
1790 static inline tree
1791 get_unrenamed_access_replacement (struct access *access)
1792 {
1793   gcc_assert (!access->grp_to_be_replaced);
1794
1795   if (!access->replacement_decl)
1796     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, false);
1797   return access->replacement_decl;
1798 }
1799
1800
1801 /* Build a subtree of accesses rooted in *ACCESS, and move the pointer in the
1802    linked list along the way.  Stop when *ACCESS is NULL or the access pointed
1803    to it is not "within" the root.  Return false iff some accesses partially
1804    overlap.  */
1805
1806 static bool
1807 build_access_subtree (struct access **access)
1808 {
1809   struct access *root = *access, *last_child = NULL;
1810   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1811
1812   *access = (*access)->next_grp;
1813   while  (*access && (*access)->offset + (*access)->size <= limit)
1814     {
1815       if (!last_child)
1816         root->first_child = *access;
1817       else
1818         last_child->next_sibling = *access;
1819       last_child = *access;
1820
1821       if (!build_access_subtree (access))
1822         return false;
1823     }
1824
1825   if (*access && (*access)->offset < limit)
1826     return false;
1827
1828   return true;
1829 }
1830
1831 /* Build a tree of access representatives, ACCESS is the pointer to the first
1832    one, others are linked in a list by the next_grp field.  Return false iff
1833    some accesses partially overlap.  */
1834
1835 static bool
1836 build_access_trees (struct access *access)
1837 {
1838   while (access)
1839     {
1840       struct access *root = access;
1841
1842       if (!build_access_subtree (&access))
1843         return false;
1844       root->next_grp = access;
1845     }
1846   return true;
1847 }
1848
1849 /* Return true if expr contains some ARRAY_REFs into a variable bounded
1850    array.  */
1851
1852 static bool
1853 expr_with_var_bounded_array_refs_p (tree expr)
1854 {
1855   while (handled_component_p (expr))
1856     {
1857       if (TREE_CODE (expr) == ARRAY_REF
1858           && !host_integerp (array_ref_low_bound (expr), 0))
1859         return true;
1860       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1861     }
1862   return false;
1863 }
1864
1865 enum mark_rw_status { SRA_MRRW_NOTHING, SRA_MRRW_DIRECT, SRA_MRRW_ASSIGN};
1866
1867 /* Analyze the subtree of accesses rooted in ROOT, scheduling replacements when
1868    both seeming beneficial and when ALLOW_REPLACEMENTS allows it.  Also set all
1869    sorts of access flags appropriately along the way, notably always set
1870    grp_read and grp_assign_read according to MARK_READ and grp_write when
1871    MARK_WRITE is true.
1872
1873    Creating a replacement for a scalar access is considered beneficial if its
1874    grp_hint is set (this means we are either attempting total scalarization or
1875    there is more than one direct read access) or according to the following
1876    table:
1877
1878    Access written to through a scalar type (once or more times)
1879    |
1880    |    Written to in an assignment statement
1881    |    |
1882    |    |       Access read as scalar _once_
1883    |    |       |
1884    |    |       |       Read in an assignment statement
1885    |    |       |       |
1886    |    |       |       |       Scalarize       Comment
1887 -----------------------------------------------------------------------------
1888    0    0       0       0                       No access for the scalar
1889    0    0       0       1                       No access for the scalar
1890    0    0       1       0       No              Single read - won't help
1891    0    0       1       1       No              The same case
1892    0    1       0       0                       No access for the scalar
1893    0    1       0       1                       No access for the scalar
1894    0    1       1       0       Yes             s = *g; return s.i;
1895    0    1       1       1       Yes             The same case as above
1896    1    0       0       0       No              Won't help
1897    1    0       0       1       Yes             s.i = 1; *g = s;
1898    1    0       1       0       Yes             s.i = 5; g = s.i;
1899    1    0       1       1       Yes             The same case as above
1900    1    1       0       0       No              Won't help.
1901    1    1       0       1       Yes             s.i = 1; *g = s;
1902    1    1       1       0       Yes             s = *g; return s.i;
1903    1    1       1       1       Yes             Any of the above yeses  */
1904
1905 static bool
1906 analyze_access_subtree (struct access *root, bool allow_replacements,
1907                         enum mark_rw_status mark_read,
1908                         enum mark_rw_status mark_write)
1909 {
1910   struct access *child;
1911   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1912   HOST_WIDE_INT covered_to = root->offset;
1913   bool scalar = is_gimple_reg_type (root->type);
1914   bool hole = false, sth_created = false;
1915
1916   if (root->grp_assignment_read)
1917     mark_read = SRA_MRRW_ASSIGN;
1918   else if (mark_read == SRA_MRRW_ASSIGN)
1919     {
1920       root->grp_read = 1;
1921       root->grp_assignment_read = 1;
1922     }
1923   else if (mark_read == SRA_MRRW_DIRECT)
1924     root->grp_read = 1;
1925   else if (root->grp_read)
1926     mark_read = SRA_MRRW_DIRECT;
1927
1928   if (root->grp_assignment_write)
1929     mark_write = SRA_MRRW_ASSIGN;
1930   else if (mark_write == SRA_MRRW_ASSIGN)
1931     {
1932       root->grp_write = 1;
1933       root->grp_assignment_write = 1;
1934     }
1935   else if (mark_write == SRA_MRRW_DIRECT)
1936     root->grp_write = 1;
1937   else if (root->grp_write)
1938     mark_write = SRA_MRRW_DIRECT;
1939
1940   if (root->grp_unscalarizable_region)
1941     allow_replacements = false;
1942
1943   if (allow_replacements && expr_with_var_bounded_array_refs_p (root->expr))
1944     allow_replacements = false;
1945
1946   for (child = root->first_child; child; child = child->next_sibling)
1947     {
1948       if (!hole && child->offset < covered_to)
1949         hole = true;
1950       else
1951         covered_to += child->size;
1952
1953       sth_created |= analyze_access_subtree (child,
1954                                              allow_replacements && !scalar,
1955                                              mark_read, mark_write);
1956
1957       root->grp_unscalarized_data |= child->grp_unscalarized_data;
1958       hole |= !child->grp_covered;
1959     }
1960
1961   if (allow_replacements && scalar && !root->first_child
1962       && (root->grp_hint
1963           || ((root->grp_scalar_read || root->grp_assignment_read)
1964               && (root->grp_scalar_write || root->grp_assignment_write))))
1965     {
1966       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1967         {
1968           fprintf (dump_file, "Marking ");
1969           print_generic_expr (dump_file, root->base, 0);
1970           fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1971                    (unsigned) root->offset, (unsigned) root->size);
1972           fprintf (dump_file, " to be replaced.\n");
1973         }
1974
1975       root->grp_to_be_replaced = 1;
1976       sth_created = true;
1977       hole = false;
1978     }
1979   else if (covered_to < limit)
1980     hole = true;
1981
1982   if (sth_created && !hole)
1983     {
1984       root->grp_covered = 1;
1985       return true;
1986     }
1987   if (root->grp_write || TREE_CODE (root->base) == PARM_DECL)
1988     root->grp_unscalarized_data = 1; /* not covered and written to */
1989   if (sth_created)
1990     return true;
1991   return false;
1992 }
1993
1994 /* Analyze all access trees linked by next_grp by the means of
1995    analyze_access_subtree.  */
1996 static bool
1997 analyze_access_trees (struct access *access)
1998 {
1999   bool ret = false;
2000
2001   while (access)
2002     {
2003       if (analyze_access_subtree (access, true,
2004                                   SRA_MRRW_NOTHING, SRA_MRRW_NOTHING))
2005         ret = true;
2006       access = access->next_grp;
2007     }
2008
2009   return ret;
2010 }
2011
2012 /* Return true iff a potential new child of LACC at offset OFFSET and with size
2013    SIZE would conflict with an already existing one.  If exactly such a child
2014    already exists in LACC, store a pointer to it in EXACT_MATCH.  */
2015
2016 static bool
2017 child_would_conflict_in_lacc (struct access *lacc, HOST_WIDE_INT norm_offset,
2018                               HOST_WIDE_INT size, struct access **exact_match)
2019 {
2020   struct access *child;
2021
2022   for (child = lacc->first_child; child; child = child->next_sibling)
2023     {
2024       if (child->offset == norm_offset && child->size == size)
2025         {
2026           *exact_match = child;
2027           return true;
2028         }
2029
2030       if (child->offset < norm_offset + size
2031           && child->offset + child->size > norm_offset)
2032         return true;
2033     }
2034
2035   return false;
2036 }
2037
2038 /* Create a new child access of PARENT, with all properties just like MODEL
2039    except for its offset and with its grp_write false and grp_read true.
2040    Return the new access or NULL if it cannot be created.  Note that this access
2041    is created long after all splicing and sorting, it's not located in any
2042    access vector and is automatically a representative of its group.  */
2043
2044 static struct access *
2045 create_artificial_child_access (struct access *parent, struct access *model,
2046                                 HOST_WIDE_INT new_offset)
2047 {
2048   struct access *access;
2049   struct access **child;
2050   tree expr = parent->base;
2051
2052   gcc_assert (!model->grp_unscalarizable_region);
2053
2054   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
2055   memset (access, 0, sizeof (struct access));
2056   if (!build_user_friendly_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (expr), new_offset,
2057                                            model->type))
2058     {
2059       access->grp_no_warning = true;
2060       expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (parent->base), parent->base,
2061                                   new_offset, model, NULL, false);
2062     }
2063
2064   access->base = parent->base;
2065   access->expr = expr;
2066   access->offset = new_offset;
2067   access->size = model->size;
2068   access->type = model->type;
2069   access->grp_write = true;
2070   access->grp_read = false;
2071
2072   child = &parent->first_child;
2073   while (*child && (*child)->offset < new_offset)
2074     child = &(*child)->next_sibling;
2075
2076   access->next_sibling = *child;
2077   *child = access;
2078
2079   return access;
2080 }
2081
2082
2083 /* Propagate all subaccesses of RACC across an assignment link to LACC. Return
2084    true if any new subaccess was created.  Additionally, if RACC is a scalar
2085    access but LACC is not, change the type of the latter, if possible.  */
2086
2087 static bool
2088 propagate_subaccesses_across_link (struct access *lacc, struct access *racc)
2089 {
2090   struct access *rchild;
2091   HOST_WIDE_INT norm_delta = lacc->offset - racc->offset;
2092   bool ret = false;
2093
2094   if (is_gimple_reg_type (lacc->type)
2095       || lacc->grp_unscalarizable_region
2096       || racc->grp_unscalarizable_region)
2097     return false;
2098
2099   if (!lacc->first_child && !racc->first_child
2100       && is_gimple_reg_type (racc->type))
2101     {
2102       tree t = lacc->base;
2103
2104       lacc->type = racc->type;
2105       if (build_user_friendly_ref_for_offset (&t, TREE_TYPE (t), lacc->offset,
2106                                               racc->type))
2107         lacc->expr = t;
2108       else
2109         {
2110           lacc->expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (lacc->base),
2111                                             lacc->base, lacc->offset,
2112                                             racc, NULL, false);
2113           lacc->grp_no_warning = true;
2114         }
2115       return false;
2116     }
2117
2118   for (rchild = racc->first_child; rchild; rchild = rchild->next_sibling)
2119     {
2120       struct access *new_acc = NULL;
2121       HOST_WIDE_INT norm_offset = rchild->offset + norm_delta;
2122
2123       if (rchild->grp_unscalarizable_region)
2124         continue;
2125
2126       if (child_would_conflict_in_lacc (lacc, norm_offset, rchild->size,
2127                                         &new_acc))
2128         {
2129           if (new_acc)
2130             {
2131               rchild->grp_hint = 1;
2132               new_acc->grp_hint |= new_acc->grp_read;
2133               if (rchild->first_child)
2134                 ret |= propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2135             }
2136           continue;
2137         }
2138
2139       rchild->grp_hint = 1;
2140       new_acc = create_artificial_child_access (lacc, rchild, norm_offset);
2141       if (new_acc)
2142         {
2143           ret = true;
2144           if (racc->first_child)
2145             propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2146         }
2147     }
2148
2149   return ret;
2150 }
2151
2152 /* Propagate all subaccesses across assignment links.  */
2153
2154 static void
2155 propagate_all_subaccesses (void)
2156 {
2157   while (work_queue_head)
2158     {
2159       struct access *racc = pop_access_from_work_queue ();
2160       struct assign_link *link;
2161
2162       gcc_assert (racc->first_link);
2163
2164       for (link = racc->first_link; link; link = link->next)
2165         {
2166           struct access *lacc = link->lacc;
2167
2168           if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (lacc->base)))
2169             continue;
2170           lacc = lacc->group_representative;
2171           if (propagate_subaccesses_across_link (lacc, racc)
2172               && lacc->first_link)
2173             add_access_to_work_queue (lacc);
2174         }
2175     }
2176 }
2177
2178 /* Go through all accesses collected throughout the (intraprocedural) analysis
2179    stage, exclude overlapping ones, identify representatives and build trees
2180    out of them, making decisions about scalarization on the way.  Return true
2181    iff there are any to-be-scalarized variables after this stage. */
2182
2183 static bool
2184 analyze_all_variable_accesses (void)
2185 {
2186   int res = 0;
2187   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2188   bitmap_iterator bi;
2189   unsigned i, max_total_scalarization_size;
2190
2191   max_total_scalarization_size = UNITS_PER_WORD * BITS_PER_UNIT
2192     * MOVE_RATIO (optimize_function_for_speed_p (cfun));
2193
2194   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidate_bitmap, 0, i, bi)
2195     if (bitmap_bit_p (should_scalarize_away_bitmap, i)
2196         && !bitmap_bit_p (cannot_scalarize_away_bitmap, i))
2197       {
2198         tree var = referenced_var (i);
2199
2200         if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2201             && ((unsigned) tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
2202                 <= max_total_scalarization_size)
2203             && type_consists_of_records_p (TREE_TYPE (var)))
2204           {
2205             completely_scalarize_record (var, var, 0, var);
2206             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2207               {
2208                 fprintf (dump_file, "Will attempt to totally scalarize ");
2209                 print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2210                 fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2211               }
2212           }
2213       }
2214
2215   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2216   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2217     {
2218       tree var = referenced_var (i);
2219       struct access *access;
2220
2221       access = sort_and_splice_var_accesses (var);
2222       if (!access || !build_access_trees (access))
2223         disqualify_candidate (var,
2224                               "No or inhibitingly overlapping accesses.");
2225     }
2226
2227   propagate_all_subaccesses ();
2228
2229   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2230   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2231     {
2232       tree var = referenced_var (i);
2233       struct access *access = get_first_repr_for_decl (var);
2234
2235       if (analyze_access_trees (access))
2236         {
2237           res++;
2238           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2239             {
2240               fprintf (dump_file, "\nAccess trees for ");
2241               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2242               fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2243               dump_access_tree (dump_file, access);
2244               fprintf (dump_file, "\n");
2245             }
2246         }
2247       else
2248         disqualify_candidate (var, "No scalar replacements to be created.");
2249     }
2250
2251   BITMAP_FREE (tmp);
2252
2253   if (res)
2254     {
2255       statistics_counter_event (cfun, "Scalarized aggregates", res);
2256       return true;
2257     }
2258   else
2259     return false;
2260 }
2261
2262 /* Generate statements copying scalar replacements of accesses within a subtree
2263    into or out of AGG.  ACCESS, all its children, siblings and their children
2264    are to be processed.  AGG is an aggregate type expression (can be a
2265    declaration but does not have to be, it can for example also be a mem_ref or
2266    a series of handled components).  TOP_OFFSET is the offset of the processed
2267    subtree which has to be subtracted from offsets of individual accesses to
2268    get corresponding offsets for AGG.  If CHUNK_SIZE is non-null, copy only
2269    replacements in the interval <start_offset, start_offset + chunk_size>,
2270    otherwise copy all.  GSI is a statement iterator used to place the new
2271    statements.  WRITE should be true when the statements should write from AGG
2272    to the replacement and false if vice versa.  if INSERT_AFTER is true, new
2273    statements will be added after the current statement in GSI, they will be
2274    added before the statement otherwise.  */
2275
2276 static void
2277 generate_subtree_copies (struct access *access, tree agg,
2278                          HOST_WIDE_INT top_offset,
2279                          HOST_WIDE_INT start_offset, HOST_WIDE_INT chunk_size,
2280                          gimple_stmt_iterator *gsi, bool write,
2281                          bool insert_after, location_t loc)
2282 {
2283   do
2284     {
2285       if (chunk_size && access->offset >= start_offset + chunk_size)
2286         return;
2287
2288       if (access->grp_to_be_replaced
2289           && (chunk_size == 0
2290               || access->offset + access->size > start_offset))
2291         {
2292           tree expr, repl = get_access_replacement (access);
2293           gimple stmt;
2294
2295           expr = build_ref_for_model (loc, agg, access->offset - top_offset,
2296                                       access, gsi, insert_after);
2297
2298           if (write)
2299             {
2300               if (access->grp_partial_lhs)
2301                 expr = force_gimple_operand_gsi (gsi, expr, true, NULL_TREE,
2302                                                  !insert_after,
2303                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2304                                                  : GSI_SAME_STMT);
2305               stmt = gimple_build_assign (repl, expr);
2306             }
2307           else
2308             {
2309               TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
2310               if (access->grp_partial_lhs)
2311                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2312                                                  !insert_after,
2313                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2314                                                  : GSI_SAME_STMT);
2315               stmt = gimple_build_assign (expr, repl);
2316             }
2317           gimple_set_location (stmt, loc);
2318
2319           if (insert_after)
2320             gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2321           else
2322             gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2323           update_stmt (stmt);
2324           sra_stats.subtree_copies++;
2325         }
2326
2327       if (access->first_child)
2328         generate_subtree_copies (access->first_child, agg, top_offset,
2329                                  start_offset, chunk_size, gsi,
2330                                  write, insert_after, loc);
2331
2332       access = access->next_sibling;
2333     }
2334   while (access);
2335 }
2336
2337 /* Assign zero to all scalar replacements in an access subtree.  ACCESS is the
2338    the root of the subtree to be processed.  GSI is the statement iterator used
2339    for inserting statements which are added after the current statement if
2340    INSERT_AFTER is true or before it otherwise.  */
2341
2342 static void
2343 init_subtree_with_zero (struct access *access, gimple_stmt_iterator *gsi,
2344                         bool insert_after, location_t loc)
2345
2346 {
2347   struct access *child;
2348
2349   if (access->grp_to_be_replaced)
2350     {
2351       gimple stmt;
2352
2353       stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (access),
2354                                   build_zero_cst (access->type));
2355       if (insert_after)
2356         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2357       else
2358         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2359       update_stmt (stmt);
2360       gimple_set_location (stmt, loc);
2361     }
2362
2363   for (child = access->first_child; child; child = child->next_sibling)
2364     init_subtree_with_zero (child, gsi, insert_after, loc);
2365 }
2366
2367 /* Search for an access representative for the given expression EXPR and
2368    return it or NULL if it cannot be found.  */
2369
2370 static struct access *
2371 get_access_for_expr (tree expr)
2372 {
2373   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
2374   tree base;
2375
2376   /* FIXME: This should not be necessary but Ada produces V_C_Es with a type of
2377      a different size than the size of its argument and we need the latter
2378      one.  */
2379   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2380     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2381
2382   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
2383   if (max_size == -1 || !DECL_P (base))
2384     return NULL;
2385
2386   if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
2387     return NULL;
2388
2389   return get_var_base_offset_size_access (base, offset, max_size);
2390 }
2391
2392 /* Replace the expression EXPR with a scalar replacement if there is one and
2393    generate other statements to do type conversion or subtree copying if
2394    necessary.  GSI is used to place newly created statements, WRITE is true if
2395    the expression is being written to (it is on a LHS of a statement or output
2396    in an assembly statement).  */
2397
2398 static bool
2399 sra_modify_expr (tree *expr, gimple_stmt_iterator *gsi, bool write)
2400 {
2401   location_t loc;
2402   struct access *access;
2403   tree type, bfr;
2404
2405   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF)
2406     {
2407       bfr = *expr;
2408       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2409     }
2410   else
2411     bfr = NULL_TREE;
2412
2413   if (TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR)
2414     expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2415   access = get_access_for_expr (*expr);
2416   if (!access)
2417     return false;
2418   type = TREE_TYPE (*expr);
2419
2420   loc = gimple_location (gsi_stmt (*gsi));
2421   if (access->grp_to_be_replaced)
2422     {
2423       tree repl = get_access_replacement (access);
2424       /* If we replace a non-register typed access simply use the original
2425          access expression to extract the scalar component afterwards.
2426          This happens if scalarizing a function return value or parameter
2427          like in gcc.c-torture/execute/20041124-1.c, 20050316-1.c and
2428          gcc.c-torture/compile/20011217-1.c.
2429
2430          We also want to use this when accessing a complex or vector which can
2431          be accessed as a different type too, potentially creating a need for
2432          type conversion (see PR42196) and when scalarized unions are involved
2433          in assembler statements (see PR42398).  */
2434       if (!useless_type_conversion_p (type, access->type))
2435         {
2436           tree ref;
2437
2438           ref = build_ref_for_model (loc, access->base, access->offset, access,
2439                                      NULL, false);
2440
2441           if (write)
2442             {
2443               gimple stmt;
2444
2445               if (access->grp_partial_lhs)
2446                 ref = force_gimple_operand_gsi (gsi, ref, true, NULL_TREE,
2447                                                  false, GSI_NEW_STMT);
2448               stmt = gimple_build_assign (repl, ref);
2449               gimple_set_location (stmt, loc);
2450               gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2451             }
2452           else
2453             {
2454               gimple stmt;
2455
2456               if (access->grp_partial_lhs)
2457                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2458                                                  true, GSI_SAME_STMT);
2459               stmt = gimple_build_assign (ref, repl);
2460               gimple_set_location (stmt, loc);
2461               gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2462             }
2463         }
2464       else
2465         *expr = repl;
2466       sra_stats.exprs++;
2467     }
2468
2469   if (access->first_child)
2470     {
2471       HOST_WIDE_INT start_offset, chunk_size;
2472       if (bfr
2473           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1)
2474           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1))
2475         {
2476           chunk_size = tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1);
2477           start_offset = access->offset
2478             + tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1);
2479         }
2480       else
2481         start_offset = chunk_size = 0;
2482
2483       generate_subtree_copies (access->first_child, access->base, 0,
2484                                start_offset, chunk_size, gsi, write, write,
2485                                loc);
2486     }
2487   return true;
2488 }
2489
2490 /* Where scalar replacements of the RHS have been written to when a replacement
2491    of a LHS of an assigments cannot be direclty loaded from a replacement of
2492    the RHS. */
2493 enum unscalarized_data_handling { SRA_UDH_NONE,  /* Nothing done so far. */
2494                                   SRA_UDH_RIGHT, /* Data flushed to the RHS. */
2495                                   SRA_UDH_LEFT }; /* Data flushed to the LHS. */
2496
2497 /* Store all replacements in the access tree rooted in TOP_RACC either to their
2498    base aggregate if there are unscalarized data or directly to LHS of the
2499    statement that is pointed to by GSI otherwise.  */
2500
2501 static enum unscalarized_data_handling
2502 handle_unscalarized_data_in_subtree (struct access *top_racc,
2503                                      gimple_stmt_iterator *gsi)
2504 {
2505   if (top_racc->grp_unscalarized_data)
2506     {
2507       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, top_racc->base, 0, 0, 0,
2508                                gsi, false, false,
2509                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2510       return SRA_UDH_RIGHT;
2511     }
2512   else
2513     {
2514       tree lhs = gimple_assign_lhs (gsi_stmt (*gsi));
2515       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, lhs, top_racc->offset,
2516                                0, 0, gsi, false, false,
2517                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2518       return SRA_UDH_LEFT;
2519     }
2520 }
2521
2522
2523 /* Try to generate statements to load all sub-replacements in an access subtree
2524    formed by children of LACC from scalar replacements in the TOP_RACC subtree.
2525    If that is not possible, refresh the TOP_RACC base aggregate and load the
2526    accesses from it.  LEFT_OFFSET is the offset of the left whole subtree being
2527    copied. NEW_GSI is stmt iterator used for statement insertions after the
2528    original assignment, OLD_GSI is used to insert statements before the
2529    assignment.  *REFRESHED keeps the information whether we have needed to
2530    refresh replacements of the LHS and from which side of the assignments this
2531    takes place.  */
2532
2533 static void
2534 load_assign_lhs_subreplacements (struct access *lacc, struct access *top_racc,
2535                                  HOST_WIDE_INT left_offset,
2536                                  gimple_stmt_iterator *old_gsi,
2537                                  gimple_stmt_iterator *new_gsi,
2538                                  enum unscalarized_data_handling *refreshed)
2539 {
2540   location_t loc = gimple_location (gsi_stmt (*old_gsi));
2541   for (lacc = lacc->first_child; lacc; lacc = lacc->next_sibling)
2542     {
2543       if (lacc->grp_to_be_replaced)
2544         {
2545           struct access *racc;
2546           HOST_WIDE_INT offset = lacc->offset - left_offset + top_racc->offset;
2547           gimple stmt;
2548           tree rhs;
2549
2550           racc = find_access_in_subtree (top_racc, offset, lacc->size);
2551           if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2552             {
2553               rhs = get_access_replacement (racc);
2554               if (!useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
2555                 rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, lacc->type, rhs);
2556             }
2557           else
2558             {
2559               /* No suitable access on the right hand side, need to load from
2560                  the aggregate.  See if we have to update it first... */
2561               if (*refreshed == SRA_UDH_NONE)
2562                 *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2563                                                                   old_gsi);
2564
2565               if (*refreshed == SRA_UDH_LEFT)
2566                 rhs = build_ref_for_model (loc, lacc->base, lacc->offset, lacc,
2567                                             new_gsi, true);
2568               else
2569                 rhs = build_ref_for_model (loc, top_racc->base, offset, lacc,
2570                                             new_gsi, true);
2571             }
2572
2573           stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (lacc), rhs);
2574           gsi_insert_after (new_gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2575           gimple_set_location (stmt, loc);
2576           update_stmt (stmt);
2577           sra_stats.subreplacements++;
2578         }
2579       else if (*refreshed == SRA_UDH_NONE
2580                && lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2581         *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2582                                                           old_gsi);
2583
2584       if (lacc->first_child)
2585         load_assign_lhs_subreplacements (lacc, top_racc, left_offset,
2586                                          old_gsi, new_gsi, refreshed);
2587     }
2588 }
2589
2590 /* Result code for SRA assignment modification.  */
2591 enum assignment_mod_result { SRA_AM_NONE,       /* nothing done for the stmt */
2592                              SRA_AM_MODIFIED,  /* stmt changed but not
2593                                                   removed */
2594                              SRA_AM_REMOVED };  /* stmt eliminated */
2595
2596 /* Modify assignments with a CONSTRUCTOR on their RHS.  STMT contains a pointer
2597    to the assignment and GSI is the statement iterator pointing at it.  Returns
2598    the same values as sra_modify_assign.  */
2599
2600 static enum assignment_mod_result
2601 sra_modify_constructor_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2602 {
2603   tree lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2604   struct access *acc;
2605   location_t loc;
2606
2607   acc = get_access_for_expr (lhs);
2608   if (!acc)
2609     return SRA_AM_NONE;
2610
2611   loc = gimple_location (*stmt);
2612   if (VEC_length (constructor_elt,
2613                   CONSTRUCTOR_ELTS (gimple_assign_rhs1 (*stmt))) > 0)
2614     {
2615       /* I have never seen this code path trigger but if it can happen the
2616          following should handle it gracefully.  */
2617       if (access_has_children_p (acc))
2618         generate_subtree_copies (acc->first_child, acc->base, 0, 0, 0, gsi,
2619                                  true, true, loc);
2620       return SRA_AM_MODIFIED;
2621     }
2622
2623   if (acc->grp_covered)
2624     {
2625       init_subtree_with_zero (acc, gsi, false, loc);
2626       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2627       gsi_remove (gsi, true);
2628       return SRA_AM_REMOVED;
2629     }
2630   else
2631     {
2632       init_subtree_with_zero (acc, gsi, true, loc);
2633       return SRA_AM_MODIFIED;
2634     }
2635 }
2636
2637 /* Create and return a new suitable default definition SSA_NAME for RACC which
2638    is an access describing an uninitialized part of an aggregate that is being
2639    loaded.  */
2640
2641 static tree
2642 get_repl_default_def_ssa_name (struct access *racc)
2643 {
2644   tree repl, decl;
2645
2646   decl = get_unrenamed_access_replacement (racc);
2647
2648   repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2649   if (!repl)
2650     {
2651       repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2652       set_default_def (decl, repl);
2653     }
2654
2655   return repl;
2656 }
2657
2658 /* Return true if REF has a COMPONENT_REF with a bit-field field declaration
2659    somewhere in it.  */
2660
2661 static inline bool
2662 contains_bitfld_comp_ref_p (const_tree ref)
2663 {
2664   while (handled_component_p (ref))
2665     {
2666       if (TREE_CODE (ref) == COMPONENT_REF
2667           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (ref, 1)))
2668         return true;
2669       ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
2670     }
2671
2672   return false;
2673 }
2674
2675 /* Return true if REF has an VIEW_CONVERT_EXPR or a COMPONENT_REF with a
2676    bit-field field declaration somewhere in it.  */
2677
2678 static inline bool
2679 contains_vce_or_bfcref_p (const_tree ref)
2680 {
2681   while (handled_component_p (ref))
2682     {
2683       if (TREE_CODE (ref) == VIEW_CONVERT_EXPR
2684           || (TREE_CODE (ref) == COMPONENT_REF
2685               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (ref, 1))))
2686         return true;
2687       ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
2688     }
2689
2690   return false;
2691 }
2692
2693 /* Examine both sides of the assignment statement pointed to by STMT, replace
2694    them with a scalare replacement if there is one and generate copying of
2695    replacements if scalarized aggregates have been used in the assignment.  GSI
2696    is used to hold generated statements for type conversions and subtree
2697    copying.  */
2698
2699 static enum assignment_mod_result
2700 sra_modify_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2701 {
2702   struct access *lacc, *racc;
2703   tree lhs, rhs;
2704   bool modify_this_stmt = false;
2705   bool force_gimple_rhs = false;
2706   location_t loc;
2707   gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2708
2709   if (!gimple_assign_single_p (*stmt))
2710     return SRA_AM_NONE;
2711   lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2712   rhs = gimple_assign_rhs1 (*stmt);
2713
2714   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2715     return sra_modify_constructor_assign (stmt, gsi);
2716
2717   if (TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == REALPART_EXPR
2718       || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == IMAGPART_EXPR
2719       || TREE_CODE (rhs) == BIT_FIELD_REF || TREE_CODE (lhs) == BIT_FIELD_REF)
2720     {
2721       modify_this_stmt = sra_modify_expr (gimple_assign_rhs1_ptr (*stmt),
2722                                           gsi, false);
2723       modify_this_stmt |= sra_modify_expr (gimple_assign_lhs_ptr (*stmt),
2724                                            gsi, true);
2725       return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2726     }
2727
2728   lacc = get_access_for_expr (lhs);
2729   racc = get_access_for_expr (rhs);
2730   if (!lacc && !racc)
2731     return SRA_AM_NONE;
2732
2733   loc = gimple_location (*stmt);
2734   if (lacc && lacc->grp_to_be_replaced)
2735     {
2736       lhs = get_access_replacement (lacc);
2737       gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2738       modify_this_stmt = true;
2739       if (lacc->grp_partial_lhs)
2740         force_gimple_rhs = true;
2741       sra_stats.exprs++;
2742     }
2743
2744   if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2745     {
2746       rhs = get_access_replacement (racc);
2747       modify_this_stmt = true;
2748       if (racc->grp_partial_lhs)
2749         force_gimple_rhs = true;
2750       sra_stats.exprs++;
2751     }
2752
2753   if (modify_this_stmt)
2754     {
2755       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2756         {
2757           /* If we can avoid creating a VIEW_CONVERT_EXPR do so.
2758              ???  This should move to fold_stmt which we simply should
2759              call after building a VIEW_CONVERT_EXPR here.  */
2760           if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2761               && !contains_bitfld_comp_ref_p (lhs)
2762               && !access_has_children_p (lacc))
2763             {
2764               lhs = build_ref_for_model (loc, lhs, 0, racc, gsi, false);
2765               gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2766             }
2767           else if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
2768                    && !contains_vce_or_bfcref_p (rhs)
2769                    && !access_has_children_p (racc))
2770             rhs = build_ref_for_model (loc, rhs, 0, lacc, gsi, false);
2771
2772           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2773             {
2774               rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (lhs),
2775                                      rhs);
2776               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs))
2777                   && TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2778                 force_gimple_rhs = true;
2779             }
2780         }
2781     }
2782
2783   /* From this point on, the function deals with assignments in between
2784      aggregates when at least one has scalar reductions of some of its
2785      components.  There are three possible scenarios: Both the LHS and RHS have
2786      to-be-scalarized components, 2) only the RHS has or 3) only the LHS has.
2787
2788      In the first case, we would like to load the LHS components from RHS
2789      components whenever possible.  If that is not possible, we would like to
2790      read it directly from the RHS (after updating it by storing in it its own
2791      components).  If there are some necessary unscalarized data in the LHS,
2792      those will be loaded by the original assignment too.  If neither of these
2793      cases happen, the original statement can be removed.  Most of this is done
2794      by load_assign_lhs_subreplacements.
2795
2796      In the second case, we would like to store all RHS scalarized components
2797      directly into LHS and if they cover the aggregate completely, remove the
2798      statement too.  In the third case, we want the LHS components to be loaded
2799      directly from the RHS (DSE will remove the original statement if it
2800      becomes redundant).
2801
2802      This is a bit complex but manageable when types match and when unions do
2803      not cause confusion in a way that we cannot really load a component of LHS
2804      from the RHS or vice versa (the access representing this level can have
2805      subaccesses that are accessible only through a different union field at a
2806      higher level - different from the one used in the examined expression).
2807      Unions are fun.
2808
2809      Therefore, I specially handle a fourth case, happening when there is a
2810      specific type cast or it is impossible to locate a scalarized subaccess on
2811      the other side of the expression.  If that happens, I simply "refresh" the
2812      RHS by storing in it is scalarized components leave the original statement
2813      there to do the copying and then load the scalar replacements of the LHS.
2814      This is what the first branch does.  */
2815
2816   if (gimple_has_volatile_ops (*stmt)
2817       || contains_vce_or_bfcref_p (rhs)
2818       || contains_vce_or_bfcref_p (lhs))
2819     {
2820       if (access_has_children_p (racc))
2821         generate_subtree_copies (racc->first_child, racc->base, 0, 0, 0,
2822                                  gsi, false, false, loc);
2823       if (access_has_children_p (lacc))
2824         generate_subtree_copies (lacc->first_child, lacc->base, 0, 0, 0,
2825                                  gsi, true, true, loc);
2826       sra_stats.separate_lhs_rhs_handling++;
2827     }
2828   else
2829     {
2830       if (access_has_children_p (lacc) && access_has_children_p (racc))
2831         {
2832           gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2833           enum unscalarized_data_handling refreshed;
2834
2835           if (lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2836             refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (racc, gsi);
2837           else
2838             refreshed = SRA_UDH_NONE;
2839
2840           load_assign_lhs_subreplacements (lacc, racc, lacc->offset,
2841                                            &orig_gsi, gsi, &refreshed);
2842           if (refreshed != SRA_UDH_RIGHT)
2843             {
2844               gsi_next (gsi);
2845               unlink_stmt_vdef (*stmt);
2846               gsi_remove (&orig_gsi, true);
2847               sra_stats.deleted++;
2848               return SRA_AM_REMOVED;
2849             }
2850         }
2851       else
2852         {
2853           if (racc)
2854             {
2855               if (!racc->grp_to_be_replaced && !racc->grp_unscalarized_data)
2856                 {
2857                   if (dump_file)
2858                     {
2859                       fprintf (dump_file, "Removing load: ");
2860                       print_gimple_stmt (dump_file, *stmt, 0, 0);
2861                     }
2862
2863                   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2864                     {
2865                       rhs = get_repl_default_def_ssa_name (racc);
2866                       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
2867                                                       TREE_TYPE (rhs)))
2868                         rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR,
2869                                                TREE_TYPE (lhs), rhs);
2870                     }
2871                   else
2872                     {
2873                       if (racc->first_child)
2874                         generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2875                                                  racc->offset, 0, 0, gsi,
2876                                                  false, false, loc);
2877
2878                       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (*gsi));
2879                       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2880                       gsi_remove (gsi, true);
2881                       sra_stats.deleted++;
2882                       return SRA_AM_REMOVED;
2883                     }
2884                 }
2885               else if (racc->first_child)
2886                 generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs, racc->offset,
2887                                          0, 0, gsi, false, true, loc);
2888             }
2889           if (access_has_children_p (lacc))
2890             generate_subtree_copies (lacc->first_child, rhs, lacc->offset,
2891                                      0, 0, gsi, true, true, loc);
2892         }
2893     }
2894
2895   /* This gimplification must be done after generate_subtree_copies, lest we
2896      insert the subtree copies in the middle of the gimplified sequence.  */
2897   if (force_gimple_rhs)
2898     rhs = force_gimple_operand_gsi (&orig_gsi, rhs, true, NULL_TREE,
2899                                     true, GSI_SAME_STMT);
2900   if (gimple_assign_rhs1 (*stmt) != rhs)
2901     {
2902       modify_this_stmt = true;
2903       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2904       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2905     }
2906
2907   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2908 }
2909
2910 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2911    analyze_all_variable_accesses.  Return true iff the CFG has been
2912    changed.  */
2913
2914 static bool
2915 sra_modify_function_body (void)
2916 {
2917   bool cfg_changed = false;
2918   basic_block bb;
2919
2920   FOR_EACH_BB (bb)
2921     {
2922       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2923       while (!gsi_end_p (gsi))
2924         {
2925           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2926           enum assignment_mod_result assign_result;
2927           bool modified = false, deleted = false;
2928           tree *t;
2929           unsigned i;
2930
2931           switch (gimple_code (stmt))
2932             {
2933             case GIMPLE_RETURN:
2934               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2935               if (*t != NULL_TREE)
2936                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2937               break;
2938
2939             case GIMPLE_ASSIGN:
2940               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2941               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2942               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2943               break;
2944
2945             case GIMPLE_CALL:
2946               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2947               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2948                 {
2949                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2950                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2951                 }
2952
2953               if (gimple_call_lhs (stmt))
2954                 {
2955                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2956                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2957                 }
2958               break;
2959
2960             case GIMPLE_ASM:
2961               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2962                 {
2963                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2964                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2965                 }
2966               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2967                 {
2968                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2969                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2970                 }
2971               break;
2972
2973             default:
2974               break;
2975             }
2976
2977           if (modified)
2978             {
2979               update_stmt (stmt);
2980               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
2981                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2982                 cfg_changed = true;
2983             }
2984           if (!deleted)
2985             gsi_next (&gsi);
2986         }
2987     }
2988
2989   return cfg_changed;
2990 }
2991
2992 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2993    parameters.  */
2994
2995 static void
2996 initialize_parameter_reductions (void)
2997 {
2998   gimple_stmt_iterator gsi;
2999   gimple_seq seq = NULL;
3000   tree parm;
3001
3002   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3003        parm;
3004        parm = DECL_CHAIN (parm))
3005     {
3006       VEC (access_p, heap) *access_vec;
3007       struct access *access;
3008
3009       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3010         continue;
3011       access_vec = get_base_access_vector (parm);
3012       if (!access_vec)
3013         continue;
3014
3015       if (!seq)
3016         {
3017           seq = gimple_seq_alloc ();
3018           gsi = gsi_start (seq);
3019         }
3020
3021       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3022            access;
3023            access = access->next_grp)
3024         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true,
3025                                  EXPR_LOCATION (parm));
3026     }
3027
3028   if (seq)
3029     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
3030 }
3031
3032 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
3033    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
3034    the required transformations.  */
3035 static unsigned int
3036 perform_intra_sra (void)
3037 {
3038   int ret = 0;
3039   sra_initialize ();
3040
3041   if (!find_var_candidates ())
3042     goto out;
3043
3044   if (!scan_function ())
3045     goto out;
3046
3047   if (!analyze_all_variable_accesses ())
3048     goto out;
3049
3050   if (sra_modify_function_body ())
3051     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
3052   else
3053     ret = TODO_update_ssa;
3054   initialize_parameter_reductions ();
3055
3056   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
3057                             sra_stats.replacements);
3058   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
3059   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
3060                             sra_stats.subtree_copies);
3061   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
3062                             sra_stats.subreplacements);
3063   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
3064   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
3065                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
3066
3067  out:
3068   sra_deinitialize ();
3069   return ret;
3070 }
3071
3072 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
3073 static unsigned int
3074 early_intra_sra (void)
3075 {
3076   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
3077   return perform_intra_sra ();
3078 }
3079
3080 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
3081 static unsigned int
3082 late_intra_sra (void)
3083 {
3084   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
3085   return perform_intra_sra ();
3086 }
3087
3088
3089 static bool
3090 gate_intra_sra (void)
3091 {
3092   return flag_tree_sra != 0 && dbg_cnt (tree_sra);
3093 }
3094
3095
3096 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
3097 {
3098  {
3099   GIMPLE_PASS,
3100   "esra",                               /* name */
3101   gate_intra_sra,                       /* gate */
3102   early_intra_sra,                      /* execute */
3103   NULL,                                 /* sub */
3104   NULL,                                 /* next */
3105   0,                                    /* static_pass_number */
3106   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3107   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3108   0,                                    /* properties_provided */
3109   0,                                    /* properties_destroyed */
3110   0,                                    /* todo_flags_start */
3111   TODO_dump_func
3112   | TODO_update_ssa
3113   | TODO_ggc_collect
3114   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3115  }
3116 };
3117
3118 struct gimple_opt_pass pass_sra =
3119 {
3120  {
3121   GIMPLE_PASS,
3122   "sra",                                /* name */
3123   gate_intra_sra,                       /* gate */
3124   late_intra_sra,                       /* execute */
3125   NULL,                                 /* sub */
3126   NULL,                                 /* next */
3127   0,                                    /* static_pass_number */
3128   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3129   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3130   0,                                    /* properties_provided */
3131   0,                                    /* properties_destroyed */
3132   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
3133   TODO_dump_func
3134   | TODO_update_ssa
3135   | TODO_ggc_collect
3136   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3137  }
3138 };
3139
3140
3141 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3142    parameter.  */
3143
3144 static bool
3145 is_unused_scalar_param (tree parm)
3146 {
3147   tree name;
3148   return (is_gimple_reg (parm)
3149           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3150               || has_zero_uses (name)));
3151 }
3152
3153 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3154    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3155    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3156    non-NULL default definition.  */
3157
3158 static bool
3159 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3160 {
3161   imm_use_iterator ui;
3162   gimple stmt;
3163   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3164   bool ret = false;
3165
3166   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3167     {
3168       int uses_ok = 0;
3169       use_operand_p use_p;
3170
3171       if (is_gimple_debug (stmt))
3172         continue;
3173
3174       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3175       if (gimple_has_lhs (stmt))
3176         {
3177           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3178           while (handled_component_p (lhs))
3179             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3180           if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
3181               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name
3182               && integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
3183               && types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
3184                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3185             uses_ok++;
3186         }
3187       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3188         {
3189           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3190           while (handled_component_p (rhs))
3191             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3192           if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
3193               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name
3194               && integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
3195               && types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
3196                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3197             uses_ok++;
3198         }
3199       else if (is_gimple_call (stmt))
3200         {
3201           unsigned i;
3202           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3203             {
3204               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3205               while (handled_component_p (arg))
3206                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3207               if (TREE_CODE (arg) == MEM_REF
3208                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name
3209                   && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg, 1))
3210                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg),
3211                                          TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3212                 uses_ok++;
3213             }
3214         }
3215
3216       /* If the number of valid uses does not match the number of
3217          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3218       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3219         --uses_ok;
3220
3221       if (uses_ok != 0)
3222         ret = true;
3223
3224       if (ret)
3225         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3226     }
3227
3228   return ret;
3229 }
3230
3231 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3232    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3233    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3234    such candidate has been found.  */
3235
3236 static bool
3237 find_param_candidates (void)
3238 {
3239   tree parm;
3240   int count = 0;
3241   bool ret = false;
3242
3243   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3244        parm;
3245        parm = DECL_CHAIN (parm))
3246     {
3247       tree type = TREE_TYPE (parm);
3248
3249       count++;
3250
3251       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3252           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3253           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3254         continue;
3255
3256       if (is_unused_scalar_param (parm))
3257         {
3258           ret = true;
3259           continue;
3260         }
3261
3262       if (POINTER_TYPE_P (type))
3263         {
3264           type = TREE_TYPE (type);
3265
3266           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3267               || TYPE_VOLATILE (type)
3268               || (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE
3269                   && TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
3270               || !is_gimple_reg (parm)
3271               || is_va_list_type (type)
3272               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3273             continue;
3274         }
3275       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3276         continue;
3277
3278       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3279           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3280           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3281           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3282               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3283         continue;
3284
3285       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3286       ret = true;
3287       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3288         {
3289           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3290           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3291           fprintf (dump_file, "\n");
3292         }
3293     }
3294
3295   func_param_count = count;
3296   return ret;
3297 }
3298
3299 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3300    maybe_modified. */
3301
3302 static bool
3303 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3304                      void *data)
3305 {
3306   struct access *repr = (struct access *) data;
3307
3308   repr->grp_maybe_modified = 1;
3309   return true;
3310 }
3311
3312 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3313    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3314    current function.  */
3315
3316 static void
3317 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3318 {
3319   int i;
3320
3321   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3322     {
3323       struct access *repr;
3324
3325       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3326            repr;
3327            repr = repr->next_grp)
3328         {
3329           struct access *access;
3330           bitmap visited;
3331           ao_ref ar;
3332
3333           if (no_accesses_p (repr))
3334             continue;
3335           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3336               || repr->grp_maybe_modified)
3337             continue;
3338
3339           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3340           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3341           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3342             {
3343               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3344                  be trivially set.  */
3345               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3346                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3347               if (repr->grp_maybe_modified)
3348                 break;
3349             }
3350           BITMAP_FREE (visited);
3351         }
3352     }
3353 }
3354
3355 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3356    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3357    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3358    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3359    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3360
3361 static void
3362 propagate_dereference_distances (void)
3363 {
3364   VEC (basic_block, heap) *queue;
3365   basic_block bb;
3366
3367   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3368   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3369   FOR_EACH_BB (bb)
3370     {
3371       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3372       bb->aux = bb;
3373     }
3374
3375   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3376     {
3377       edge_iterator ei;
3378       edge e;
3379       bool change = false;
3380       int i;
3381
3382       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3383       bb->aux = NULL;
3384
3385       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3386         continue;
3387
3388       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3389         {
3390           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3391           bool first = true;
3392           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3393
3394           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3395           {
3396             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3397
3398             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3399               continue;
3400
3401             if (first)
3402               {
3403                 first = false;
3404                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3405               }
3406             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3407               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3408           }
3409
3410           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3411             {
3412               bb_dereferences[idx] = inh;
3413               change = true;
3414             }
3415         }
3416
3417       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3418         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3419           {
3420             if (e->src->aux)
3421               continue;
3422
3423             e->src->aux = e->src;
3424             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3425           }
3426     }
3427
3428   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3429 }
3430
3431 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3432
3433 static void
3434 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3435 {
3436   basic_block bb;
3437
3438   fprintf (dump_file, str);
3439   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3440     {
3441       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3442       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3443         {
3444           int i;
3445           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3446             {
3447               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3448               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3449             }
3450         }
3451       fprintf (f, "\n");
3452     }
3453   fprintf (dump_file, "\n");
3454 }
3455
3456 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3457    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3458    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3459    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3460    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3461
3462    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3463    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3464    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3465    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3466    an example).
3467
3468    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3469    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3470    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3471    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3472    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3473
3474 static void
3475 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3476 {
3477   int i;
3478
3479   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3480     dump_dereferences_table (dump_file,
3481                              "Dereference table before propagation:\n",
3482                              bb_dereferences);
3483
3484   propagate_dereference_distances ();
3485
3486   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3487     dump_dereferences_table (dump_file,
3488                              "Dereference table after propagation:\n",
3489                              bb_dereferences);
3490
3491   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3492     {
3493       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3494       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3495
3496       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3497         continue;
3498
3499       do
3500         {
3501           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3502             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3503           repr = repr->next_grp;
3504         }
3505       while (repr);
3506     }
3507 }
3508
3509 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3510    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3511    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3512    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3513    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3514
3515 static struct access *
3516 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3517 {
3518   int i, access_count;
3519   struct access *repr;
3520   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3521
3522   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3523   gcc_assert (access_vec);
3524   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3525   if (repr->write)
3526     return NULL;
3527   repr->group_representative = repr;
3528
3529   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3530   for (i = 1; i < access_count; i++)
3531     {
3532       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3533       if (access->write)
3534         return NULL;
3535       access->group_representative = repr;
3536       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3537       repr->next_sibling = access;
3538     }
3539
3540   repr->grp_read = 1;
3541   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3542   return repr;
3543 }
3544
3545 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3546    associated with. */
3547
3548 static bool
3549 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3550 {
3551   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3552      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3553      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3554      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3555      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3556      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3557   if (access->write
3558       && (is_gimple_call (access->stmt)
3559           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3560     return true;
3561
3562   return false;
3563 }
3564
3565
3566 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3567    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3568    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3569    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3570    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3571    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3572
3573 static struct access *
3574 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3575 {
3576   int i, j, access_count, group_count;
3577   int agg_size, total_size = 0;
3578   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3579   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3580
3581   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3582   if (!access_vec)
3583     return &no_accesses_representant;
3584   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3585
3586   VEC_qsort (access_p, access_vec, compare_access_positions);
3587
3588   i = 0;
3589   total_size = 0;
3590   group_count = 0;
3591   while (i < access_count)
3592     {
3593       bool modification;
3594       tree a1_alias_type;
3595       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3596       modification = access->write;
3597       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3598         return NULL;
3599       a1_alias_type = reference_alias_ptr_type (access->expr);
3600
3601       /* Access is about to become group representative unless we find some
3602          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3603          apart. */
3604
3605       j = i + 1;
3606       while (j < access_count)
3607         {
3608           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3609           if (ac2->offset != access->offset)
3610             {
3611               /* All or nothing law for parameters. */
3612               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3613                 return NULL;
3614               else
3615                 break;
3616             }
3617           else if (ac2->size != access->size)
3618             return NULL;
3619
3620           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2)
3621               || (ac2->type != access->type
3622                   && (TREE_ADDRESSABLE (ac2->type)
3623                       || TREE_ADDRESSABLE (access->type)))
3624               || (reference_alias_ptr_type (ac2->expr) != a1_alias_type))
3625             return NULL;
3626
3627           modification |= ac2->write;
3628           ac2->group_representative = access;
3629           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3630           access->next_sibling = ac2;
3631           j++;
3632         }
3633
3634       group_count++;
3635       access->grp_maybe_modified = modification;
3636       if (!modification)
3637         *ro_grp = true;
3638       *prev_acc_ptr = access;
3639       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3640       total_size += access->size;
3641       i = j;
3642     }
3643
3644   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3645     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3646   else
3647     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3648   if (total_size >= agg_size)
3649     return NULL;
3650
3651   gcc_assert (group_count > 0);
3652   return res;
3653 }
3654
3655 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3656    be reduced into components.  */
3657
3658 static int
3659 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3660 {
3661   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3662   bool by_ref;
3663   tree parm;
3664
3665   parm = repr->base;
3666   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3667   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3668
3669   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3670     {
3671       by_ref = true;
3672       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3673     }
3674   else
3675     {
3676       by_ref = false;
3677       agg_size = cur_parm_size;
3678     }
3679
3680   if (dump_file)
3681     {
3682       struct access *acc;
3683       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3684       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3685       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3686       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3687         dump_access (dump_file, acc, true);
3688     }
3689
3690   total_size = 0;
3691   new_param_count = 0;
3692
3693   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3694     {
3695       gcc_assert (parm == repr->base);
3696
3697       /* Taking the address of a non-addressable field is verboten.  */
3698       if (by_ref && repr->non_addressable)
3699         return 0;
3700
3701       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3702                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3703         total_size += repr->size;
3704       else
3705         total_size += cur_parm_size;
3706
3707       new_param_count++;
3708     }
3709
3710   gcc_assert (new_param_count > 0);
3711
3712   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3713     parm_size_limit = cur_parm_size;
3714   else
3715     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3716                        * cur_parm_size);
3717
3718   if (total_size < agg_size
3719       && total_size <= parm_size_limit)
3720     {
3721       if (dump_file)
3722         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3723                  new_param_count);
3724       return new_param_count;
3725     }
3726   else
3727     return 0;
3728 }
3729
3730 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3731    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3732 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3733                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3734
3735 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3736    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3737
3738 static enum ipa_splicing_result
3739 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3740 {
3741   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3742   tree parm;
3743   struct access *repr;
3744
3745   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3746
3747   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3748        parm;
3749        parm = DECL_CHAIN (parm))
3750     {
3751       if (is_unused_scalar_param (parm))
3752         {
3753           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3754                           &no_accesses_representant);
3755           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3756             result = UNUSED_PARAMS;
3757         }
3758       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3759                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3760                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3761         {
3762           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3763           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3764           if (repr)
3765             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3766         }
3767       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3768         {
3769           bool ro_grp = false;
3770           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3771           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3772
3773           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3774             {
3775               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3776                 {
3777                   if (ro_grp)
3778                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3779                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3780                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3781                 }
3782               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3783                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3784             }
3785           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3786             result = UNUSED_PARAMS;
3787         }
3788       else
3789         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3790     }
3791
3792   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3793     {
3794       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3795       *representatives = NULL;
3796       return NO_GOOD_ACCESS;
3797     }
3798
3799   return result;
3800 }
3801
3802 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3803
3804 static inline int
3805 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3806 {
3807   int i, len;
3808
3809   len = VEC_length (tree, parms);
3810   for (i = 0; i < len; i++)
3811     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3812       return i;
3813   gcc_unreachable ();
3814 }
3815
3816 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3817    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3818    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3819    final number of adjustments.  */
3820
3821 static ipa_parm_adjustment_vec
3822 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3823                                        int adjustments_count)
3824 {
3825   VEC (tree, heap) *parms;
3826   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3827   tree parm;
3828   int i;
3829
3830   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3831   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3832   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3833   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3834   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = DECL_CHAIN (parm))
3835     {
3836       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3837
3838       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3839         {
3840           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3841
3842           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3843           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3844           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3845           adj->base = parm;
3846           if (!repr)
3847             adj->copy_param = 1;
3848           else
3849             adj->remove_param = 1;
3850         }
3851       else
3852         {
3853           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3854           int index = get_param_index (parm, parms);
3855
3856           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3857             {
3858               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3859               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3860               gcc_assert (repr->base == parm);
3861               adj->base_index = index;
3862               adj->base = repr->base;
3863               adj->type = repr->type;
3864               adj->alias_ptr_type = reference_alias_ptr_type (repr->expr);
3865               adj->offset = repr->offset;
3866               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3867                              && (repr->grp_maybe_modified
3868                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3869
3870             }
3871         }
3872     }
3873   VEC_free (tree, heap, parms);
3874   return adjustments;
3875 }
3876
3877 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3878    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3879
3880 static ipa_parm_adjustment_vec
3881 analyze_all_param_acesses (void)
3882 {
3883   enum ipa_splicing_result repr_state;
3884   bool proceed = false;
3885   int i, adjustments_count = 0;
3886   VEC (access_p, heap) *representatives;
3887   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3888
3889   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3890   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3891     return NULL;
3892
3893   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3894      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3895   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3896     {
3897       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3898       analyze_modified_params (representatives);
3899     }
3900
3901   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3902     {
3903       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3904
3905       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3906         {
3907           if (repr->grp_scalar_ptr)
3908             {
3909               adjustments_count++;
3910               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3911                   || repr->grp_maybe_modified)
3912                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3913               else
3914                 {
3915                   proceed = true;
3916                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3917                 }
3918             }
3919           else
3920             {
3921               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3922
3923               if (new_components == 0)
3924                 {
3925                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3926                   adjustments_count++;
3927                 }
3928               else
3929                 {
3930                   adjustments_count += new_components;
3931                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3932                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3933                   proceed = true;
3934                 }
3935             }
3936         }
3937       else
3938         {
3939           if (no_accesses_p (repr))
3940             {
3941               proceed = true;
3942               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3943             }
3944           adjustments_count++;
3945         }
3946     }
3947
3948   if (!proceed && dump_file)
3949     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3950
3951   if (proceed)
3952     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3953                                                          adjustments_count);
3954   else
3955     adjustments = NULL;
3956
3957   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3958   return adjustments;
3959 }
3960
3961 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3962    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3963    created one.  */
3964
3965 static tree
3966 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3967 {
3968   tree repl;
3969   if (!adj->new_ssa_base)
3970     {
3971       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3972
3973       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3974       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3975       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3976
3977       get_var_ann (repl);
3978       add_referenced_var (repl);
3979       adj->new_ssa_base = repl;
3980     }
3981   else
3982     repl = adj->new_ssa_base;
3983   return repl;
3984 }
3985
3986 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3987    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3988    adjustment. */
3989
3990 static struct ipa_parm_adjustment *
3991 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3992 {
3993   int i, len;
3994
3995   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3996   for (i = 0; i < len; i++)
3997     {
3998       struct ipa_parm_adjustment *adj;
3999
4000       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4001       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
4002         return adj;
4003     }
4004
4005   return NULL;
4006 }
4007
4008 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
4009    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
4010    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
4011    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
4012
4013 static bool
4014 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
4015                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4016 {
4017   struct ipa_parm_adjustment *adj;
4018   tree lhs, decl, repl, name;
4019
4020   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
4021     lhs = gimple_phi_result (stmt);
4022   else if (is_gimple_assign (stmt))
4023     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
4024   else if (is_gimple_call (stmt))
4025     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
4026   else
4027     gcc_unreachable ();
4028
4029   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
4030     return false;
4031   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
4032   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
4033     return false;
4034
4035   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
4036   if (!adj)
4037     return false;
4038
4039   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
4040   name = make_ssa_name (repl, stmt);
4041
4042   if (dump_file)
4043     {
4044       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
4045       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
4046       fprintf (dump_file, " with ");
4047       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
4048       fprintf (dump_file, "\n");
4049     }
4050
4051   if (is_gimple_assign (stmt))
4052     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
4053   else if (is_gimple_call (stmt))
4054     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
4055   else
4056     gimple_phi_set_result (stmt, name);
4057
4058   replace_uses_by (lhs, name);
4059   release_ssa_name (lhs);
4060   return true;
4061 }
4062
4063 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
4064    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
4065    specifies whether the function should care about type incompatibility the
4066    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
4067    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
4068    was modified. */
4069
4070 static bool
4071 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
4072                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4073 {
4074   int i, len;
4075   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
4076   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
4077   tree base, src;
4078
4079   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4080
4081   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
4082       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
4083       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
4084     {
4085       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
4086       convert = true;
4087     }
4088
4089   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
4090   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
4091     return false;
4092
4093   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
4094     {
4095       offset += mem_ref_offset (base).low * BITS_PER_UNIT;
4096       base = TREE_OPERAND (base, 0);
4097     }
4098
4099   base = get_ssa_base_param (base);
4100   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
4101     return false;
4102
4103   for (i = 0; i < len; i++)
4104     {
4105       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4106
4107       if (adj->base == base &&
4108           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
4109         {
4110           cand = adj;
4111           break;
4112         }
4113     }
4114   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
4115     return false;
4116
4117   if (cand->by_ref)
4118     src = build_simple_mem_ref (cand->reduction);
4119   else
4120     src = cand->reduction;
4121
4122   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4123     {
4124       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
4125       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
4126       fprintf (dump_file, " with ");
4127       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
4128       fprintf (dump_file, "\n");
4129     }
4130
4131   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
4132     {
4133       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
4134       *expr = vce;
4135     }
4136   else
4137     *expr = src;
4138   return true;
4139 }
4140
4141 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
4142    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
4143    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
4144    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
4145    was modified.  */
4146
4147 static bool
4148 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
4149                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4150 {
4151   gimple stmt = *stmt_ptr;
4152   tree *lhs_p, *rhs_p;
4153   bool any;
4154
4155   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
4156     return false;
4157
4158   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4159   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4160
4161   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4162   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4163   if (any)
4164     {
4165       tree new_rhs = NULL_TREE;
4166
4167       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4168         {
4169           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4170             {
4171               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4172               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4173                 *rhs_p = build_zero_cst (TREE_TYPE (*lhs_p));
4174               else
4175                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4176             }
4177           else
4178             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4179                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4180                                        *rhs_p);
4181         }
4182       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4183                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4184                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4185         /* This can happen when an assignment in between two single field
4186            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4187            scalars (PR 42237).  */
4188         new_rhs = *rhs_p;
4189
4190       if (new_rhs)
4191         {
4192           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4193                                                true, GSI_SAME_STMT);
4194
4195           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4196         }
4197
4198       return true;
4199     }
4200
4201   return false;
4202 }
4203
4204 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4205    ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4206
4207 static bool
4208 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4209 {
4210   bool cfg_changed = false;
4211   basic_block bb;
4212
4213   FOR_EACH_BB (bb)
4214     {
4215       gimple_stmt_iterator gsi;
4216
4217       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4218         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4219
4220       gsi = gsi_start_bb (bb);
4221       while (!gsi_end_p (gsi))
4222         {
4223           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4224           bool modified = false;
4225           tree *t;
4226           unsigned i;
4227
4228           switch (gimple_code (stmt))
4229             {
4230             case GIMPLE_RETURN:
4231               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4232               if (*t != NULL_TREE)
4233                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4234               break;
4235
4236             case GIMPLE_ASSIGN:
4237               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4238               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4239               break;
4240
4241             case GIMPLE_CALL:
4242               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4243               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4244                 {
4245                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4246                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4247                 }
4248
4249               if (gimple_call_lhs (stmt))
4250                 {
4251                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4252                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4253                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4254                                                                 adjustments);
4255                 }
4256               break;
4257
4258             case GIMPLE_ASM:
4259               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4260                 {
4261                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4262                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4263                 }
4264               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4265                 {
4266                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4267                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4268                 }
4269               break;
4270
4271             default:
4272               break;
4273             }
4274
4275           if (modified)
4276             {
4277               update_stmt (stmt);
4278               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
4279                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
4280                 cfg_changed = true;
4281             }
4282           gsi_next (&gsi);
4283         }
4284     }
4285
4286   return cfg_changed;
4287 }
4288
4289 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4290    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4291
4292 static void
4293 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4294 {
4295   int i, len;
4296
4297   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4298   for (i = 0; i < len; i++)
4299     {
4300       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4301       imm_use_iterator ui;
4302       gimple stmt;
4303       tree name;
4304
4305       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4306       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4307         continue;
4308       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4309       if (!name)
4310         continue;
4311       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4312         {
4313           /* All other users must have been removed by
4314              ipa_sra_modify_function_body.  */
4315           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4316           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4317           update_stmt (stmt);
4318         }
4319     }
4320 }
4321
4322 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4323    are formal parameters in the current function.  */
4324
4325 static bool
4326 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4327 {
4328   struct cgraph_edge *cs;
4329   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4330     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4331       return false;
4332
4333   return true;
4334 }
4335
4336
4337 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4338
4339 static void
4340 convert_callers (struct cgraph_node *node, tree old_decl,
4341                  ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4342 {
4343   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4344   struct cgraph_edge *cs;
4345   basic_block this_block;
4346   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4347
4348   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4349     {
4350       current_function_decl = cs->caller->decl;
4351       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4352
4353       if (dump_file)
4354         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4355                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4356                  cgraph_node_name (cs->caller),
4357                  cgraph_node_name (cs->callee));
4358
4359       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4360
4361       pop_cfun ();
4362     }
4363
4364   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4365     if (bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid))
4366       compute_inline_parameters (cs->caller);
4367   BITMAP_FREE (recomputed_callers);
4368
4369   current_function_decl = old_cur_fndecl;
4370
4371   if (!encountered_recursive_call)
4372     return;
4373
4374   FOR_EACH_BB (this_block)
4375     {
4376       gimple_stmt_iterator gsi;
4377
4378       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4379         {
4380           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4381           tree call_fndecl;
4382           if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
4383             continue;
4384           call_fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4385           if (call_fndecl == old_decl)
4386             {
4387               if (dump_file)
4388                 fprintf (dump_file, "Adjusting recursive call");
4389               gimple_call_set_fndecl (stmt, node->decl);
4390               ipa_modify_call_arguments (NULL, stmt, adjustments);
4391             }
4392         }
4393     }
4394
4395   return;
4396 }
4397
4398 /* Perform all the modification required in IPA-SRA for NODE to have parameters
4399    as given in ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4400
4401 static bool
4402 modify_function (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4403 {
4404   struct cgraph_node *new_node;
4405   struct cgraph_edge *cs;
4406   bool cfg_changed;
4407   VEC (cgraph_edge_p, heap) * redirect_callers;
4408   int node_callers;
4409
4410   node_callers = 0;
4411   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4412     node_callers++;
4413   redirect_callers = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, node_callers);
4414   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4415     VEC_quick_push (cgraph_edge_p, redirect_callers, cs);
4416
4417   rebuild_cgraph_edges ();
4418   pop_cfun ();
4419   current_function_decl = NULL_TREE;
4420
4421   new_node = cgraph_function_versioning (node, redirect_callers, NULL, NULL,
4422                                          NULL, NULL, "isra");
4423   current_function_decl = new_node->decl;
4424   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (new_node->decl));
4425
4426   ipa_modify_formal_parameters (current_function_decl, adjustments, "ISRA");
4427   cfg_changed = ipa_sra_modify_function_body (adjustments);
4428   sra_ipa_reset_debug_stmts (adjustments);
4429   convert_callers (new_node, node->decl, adjustments);
4430   cgraph_make_node_local (new_node);
4431   return cfg_changed;
4432 }
4433
4434 /* Return false the function is apparently unsuitable for IPA-SRA based on it's
4435    attributes, return true otherwise.  NODE is the cgraph node of the current
4436    function.  */
4437
4438 static bool
4439 ipa_sra_preliminary_function_checks (struct cgraph_node *node)
4440 {
4441   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4442     {
4443       if (dump_file)
4444         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4445       return false;
4446     }
4447
4448   if (!node->local.can_change_signature)
4449     {
4450       if (dump_file)
4451         fprintf (dump_file, "Function can not change signature.\n");
4452       return false;
4453     }
4454
4455   if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
4456     {
4457       if (dump_file)
4458         fprintf (dump_file, "Function is not versionable.\n");
4459       return false;
4460     }
4461
4462   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4463     {
4464       if (dump_file)
4465         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4466       return false;
4467     }
4468
4469   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4470       && node->global.size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4471     {
4472       if (dump_file)
4473         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4474       return false;
4475     }
4476
4477   if (!node->callers)
4478     {
4479       if (dump_file)
4480         fprintf (dump_file,
4481                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4482       return false;
4483     }
4484
4485   if (cfun->stdarg)
4486     {
4487       if (dump_file)
4488         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4489       return false;
4490     }
4491
4492   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4493     return false;
4494
4495   return true;
4496 }
4497
4498 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4499
4500 static unsigned int
4501 ipa_early_sra (void)
4502 {
4503   struct cgraph_node *node = cgraph_node (current_function_decl);
4504   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4505   int ret = 0;
4506
4507   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4508     return 0;
4509
4510   sra_initialize ();
4511   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4512
4513   if (!find_param_candidates ())
4514     {
4515       if (dump_file)
4516         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4517       goto simple_out;
4518     }
4519
4520   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4521     {
4522       if (dump_file)
4523         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4524                  "arguments.\n");
4525       goto simple_out;
4526     }
4527
4528   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4529                                  func_param_count
4530                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4531   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4532
4533   scan_function ();
4534   if (encountered_apply_args)
4535     {
4536       if (dump_file)
4537         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4538       goto out;
4539     }
4540
4541   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4542     {
4543       if (dump_file)
4544         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4545                  "number of arguments.\n");
4546       goto out;
4547     }
4548
4549   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4550   if (!adjustments)
4551     goto out;
4552   if (dump_file)
4553     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4554
4555   if (modify_function (node, adjustments))
4556     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
4557   else
4558     ret = TODO_update_ssa;
4559   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4560
4561   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4562                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4563   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4564                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4565   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4566                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4567   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4568                             sra_stats.param_reductions_created);
4569
4570  out:
4571   BITMAP_FREE (final_bbs);
4572   free (bb_dereferences);
4573  simple_out:
4574   sra_deinitialize ();
4575   return ret;
4576 }
4577
4578 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4579 static bool
4580 ipa_early_sra_gate (void)
4581 {
4582   return flag_ipa_sra && dbg_cnt (eipa_sra);
4583 }
4584
4585 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4586 {
4587  {
4588   GIMPLE_PASS,
4589   "eipa_sra",                           /* name */
4590   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4591   ipa_early_sra,                        /* execute */
4592   NULL,                                 /* sub */
4593   NULL,                                 /* next */
4594   0,                                    /* static_pass_number */
4595   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4596   0,                                    /* properties_required */
4597   0,                                    /* properties_provided */
4598   0,                                    /* properties_destroyed */
4599   0,                                    /* todo_flags_start */
4600   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4601  }
4602 };
4603
4604