OSDN Git Service

2011-01-03 Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-sra.c
1 /* Scalar Replacement of Aggregates (SRA) converts some structure
2    references into scalar references, exposing them to the scalar
3    optimizers.
4    Copyright (C) 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 /* This file implements Scalar Reduction of Aggregates (SRA).  SRA is run
24    twice, once in the early stages of compilation (early SRA) and once in the
25    late stages (late SRA).  The aim of both is to turn references to scalar
26    parts of aggregates into uses of independent scalar variables.
27
28    The two passes are nearly identical, the only difference is that early SRA
29    does not scalarize unions which are used as the result in a GIMPLE_RETURN
30    statement because together with inlining this can lead to weird type
31    conversions.
32
33    Both passes operate in four stages:
34
35    1. The declarations that have properties which make them candidates for
36       scalarization are identified in function find_var_candidates().  The
37       candidates are stored in candidate_bitmap.
38
39    2. The function body is scanned.  In the process, declarations which are
40       used in a manner that prevent their scalarization are removed from the
41       candidate bitmap.  More importantly, for every access into an aggregate,
42       an access structure (struct access) is created by create_access() and
43       stored in a vector associated with the aggregate.  Among other
44       information, the aggregate declaration, the offset and size of the access
45       and its type are stored in the structure.
46
47       On a related note, assign_link structures are created for every assign
48       statement between candidate aggregates and attached to the related
49       accesses.
50
51    3. The vectors of accesses are analyzed.  They are first sorted according to
52       their offset and size and then scanned for partially overlapping accesses
53       (i.e. those which overlap but one is not entirely within another).  Such
54       an access disqualifies the whole aggregate from being scalarized.
55
56       If there is no such inhibiting overlap, a representative access structure
57       is chosen for every unique combination of offset and size.  Afterwards,
58       the pass builds a set of trees from these structures, in which children
59       of an access are within their parent (in terms of offset and size).
60
61       Then accesses  are propagated  whenever possible (i.e.  in cases  when it
62       does not create a partially overlapping access) across assign_links from
63       the right hand side to the left hand side.
64
65       Then the set of trees for each declaration is traversed again and those
66       accesses which should be replaced by a scalar are identified.
67
68    4. The function is traversed again, and for every reference into an
69       aggregate that has some component which is about to be scalarized,
70       statements are amended and new statements are created as necessary.
71       Finally, if a parameter got scalarized, the scalar replacements are
72       initialized with values from respective parameter aggregates.  */
73
74 #include "config.h"
75 #include "system.h"
76 #include "coretypes.h"
77 #include "alloc-pool.h"
78 #include "tm.h"
79 #include "tree.h"
80 #include "gimple.h"
81 #include "cgraph.h"
82 #include "tree-flow.h"
83 #include "ipa-prop.h"
84 #include "tree-pretty-print.h"
85 #include "statistics.h"
86 #include "tree-dump.h"
87 #include "timevar.h"
88 #include "params.h"
89 #include "target.h"
90 #include "flags.h"
91 #include "dbgcnt.h"
92 #include "tree-inline.h"
93 #include "gimple-pretty-print.h"
94
95 /* Enumeration of all aggregate reductions we can do.  */
96 enum sra_mode { SRA_MODE_EARLY_IPA,   /* early call regularization */
97                 SRA_MODE_EARLY_INTRA, /* early intraprocedural SRA */
98                 SRA_MODE_INTRA };     /* late intraprocedural SRA */
99
100 /* Global variable describing which aggregate reduction we are performing at
101    the moment.  */
102 static enum sra_mode sra_mode;
103
104 struct assign_link;
105
106 /* ACCESS represents each access to an aggregate variable (as a whole or a
107    part).  It can also represent a group of accesses that refer to exactly the
108    same fragment of an aggregate (i.e. those that have exactly the same offset
109    and size).  Such representatives for a single aggregate, once determined,
110    are linked in a linked list and have the group fields set.
111
112    Moreover, when doing intraprocedural SRA, a tree is built from those
113    representatives (by the means of first_child and next_sibling pointers), in
114    which all items in a subtree are "within" the root, i.e. their offset is
115    greater or equal to offset of the root and offset+size is smaller or equal
116    to offset+size of the root.  Children of an access are sorted by offset.
117
118    Note that accesses to parts of vector and complex number types always
119    represented by an access to the whole complex number or a vector.  It is a
120    duty of the modifying functions to replace them appropriately.  */
121
122 struct access
123 {
124   /* Values returned by  `get_ref_base_and_extent' for each component reference
125      If EXPR isn't a component reference  just set `BASE = EXPR', `OFFSET = 0',
126      `SIZE = TREE_SIZE (TREE_TYPE (expr))'.  */
127   HOST_WIDE_INT offset;
128   HOST_WIDE_INT size;
129   tree base;
130
131   /* Expression.  It is context dependent so do not use it to create new
132      expressions to access the original aggregate.  See PR 42154 for a
133      testcase.  */
134   tree expr;
135   /* Type.  */
136   tree type;
137
138   /* The statement this access belongs to.  */
139   gimple stmt;
140
141   /* Next group representative for this aggregate. */
142   struct access *next_grp;
143
144   /* Pointer to the group representative.  Pointer to itself if the struct is
145      the representative.  */
146   struct access *group_representative;
147
148   /* If this access has any children (in terms of the definition above), this
149      points to the first one.  */
150   struct access *first_child;
151
152   /* In intraprocedural SRA, pointer to the next sibling in the access tree as
153      described above.  In IPA-SRA this is a pointer to the next access
154      belonging to the same group (having the same representative).  */
155   struct access *next_sibling;
156
157   /* Pointers to the first and last element in the linked list of assign
158      links.  */
159   struct assign_link *first_link, *last_link;
160
161   /* Pointer to the next access in the work queue.  */
162   struct access *next_queued;
163
164   /* Replacement variable for this access "region."  Never to be accessed
165      directly, always only by the means of get_access_replacement() and only
166      when grp_to_be_replaced flag is set.  */
167   tree replacement_decl;
168
169   /* Is this particular access write access? */
170   unsigned write : 1;
171
172   /* Is this access an artificial one created to scalarize some record
173      entirely? */
174   unsigned total_scalarization : 1;
175
176   /* Is this access currently in the work queue?  */
177   unsigned grp_queued : 1;
178
179   /* Does this group contain a write access?  This flag is propagated down the
180      access tree.  */
181   unsigned grp_write : 1;
182
183   /* Does this group contain a read access?  This flag is propagated down the
184      access tree.  */
185   unsigned grp_read : 1;
186
187   /* Does this group contain a read access that comes from an assignment
188      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
189   unsigned grp_assignment_read : 1;
190
191   /* Does this group contain a write access that comes from an assignment
192      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
193   unsigned grp_assignment_write : 1;
194
195   /* Other passes of the analysis use this bit to make function
196      analyze_access_subtree create scalar replacements for this group if
197      possible.  */
198   unsigned grp_hint : 1;
199
200   /* Is the subtree rooted in this access fully covered by scalar
201      replacements?  */
202   unsigned grp_covered : 1;
203
204   /* If set to true, this access and all below it in an access tree must not be
205      scalarized.  */
206   unsigned grp_unscalarizable_region : 1;
207
208   /* Whether data have been written to parts of the aggregate covered by this
209      access which is not to be scalarized.  This flag is propagated up in the
210      access tree.  */
211   unsigned grp_unscalarized_data : 1;
212
213   /* Does this access and/or group contain a write access through a
214      BIT_FIELD_REF?  */
215   unsigned grp_partial_lhs : 1;
216
217   /* Set when a scalar replacement should be created for this variable.  We do
218      the decision and creation at different places because create_tmp_var
219      cannot be called from within FOR_EACH_REFERENCED_VAR. */
220   unsigned grp_to_be_replaced : 1;
221
222   /* Should TREE_NO_WARNING of a replacement be set?  */
223   unsigned grp_no_warning : 1;
224
225   /* Is it possible that the group refers to data which might be (directly or
226      otherwise) modified?  */
227   unsigned grp_maybe_modified : 1;
228
229   /* Set when this is a representative of a pointer to scalar (i.e. by
230      reference) parameter which we consider for turning into a plain scalar
231      (i.e. a by value parameter).  */
232   unsigned grp_scalar_ptr : 1;
233
234   /* Set when we discover that this pointer is not safe to dereference in the
235      caller.  */
236   unsigned grp_not_necessarilly_dereferenced : 1;
237 };
238
239 typedef struct access *access_p;
240
241 DEF_VEC_P (access_p);
242 DEF_VEC_ALLOC_P (access_p, heap);
243
244 /* Alloc pool for allocating access structures.  */
245 static alloc_pool access_pool;
246
247 /* A structure linking lhs and rhs accesses from an aggregate assignment.  They
248    are used to propagate subaccesses from rhs to lhs as long as they don't
249    conflict with what is already there.  */
250 struct assign_link
251 {
252   struct access *lacc, *racc;
253   struct assign_link *next;
254 };
255
256 /* Alloc pool for allocating assign link structures.  */
257 static alloc_pool link_pool;
258
259 /* Base (tree) -> Vector (VEC(access_p,heap) *) map.  */
260 static struct pointer_map_t *base_access_vec;
261
262 /* Bitmap of candidates.  */
263 static bitmap candidate_bitmap;
264
265 /* Bitmap of candidates which we should try to entirely scalarize away and
266    those which cannot be (because they are and need be used as a whole).  */
267 static bitmap should_scalarize_away_bitmap, cannot_scalarize_away_bitmap;
268
269 /* Obstack for creation of fancy names.  */
270 static struct obstack name_obstack;
271
272 /* Head of a linked list of accesses that need to have its subaccesses
273    propagated to their assignment counterparts. */
274 static struct access *work_queue_head;
275
276 /* Number of parameters of the analyzed function when doing early ipa SRA.  */
277 static int func_param_count;
278
279 /* scan_function sets the following to true if it encounters a call to
280    __builtin_apply_args.  */
281 static bool encountered_apply_args;
282
283 /* Set by scan_function when it finds a recursive call.  */
284 static bool encountered_recursive_call;
285
286 /* Set by scan_function when it finds a recursive call with less actual
287    arguments than formal parameters..  */
288 static bool encountered_unchangable_recursive_call;
289
290 /* This is a table in which for each basic block and parameter there is a
291    distance (offset + size) in that parameter which is dereferenced and
292    accessed in that BB.  */
293 static HOST_WIDE_INT *bb_dereferences;
294 /* Bitmap of BBs that can cause the function to "stop" progressing by
295    returning, throwing externally, looping infinitely or calling a function
296    which might abort etc.. */
297 static bitmap final_bbs;
298
299 /* Representative of no accesses at all. */
300 static struct access  no_accesses_representant;
301
302 /* Predicate to test the special value.  */
303
304 static inline bool
305 no_accesses_p (struct access *access)
306 {
307   return access == &no_accesses_representant;
308 }
309
310 /* Dump contents of ACCESS to file F in a human friendly way.  If GRP is true,
311    representative fields are dumped, otherwise those which only describe the
312    individual access are.  */
313
314 static struct
315 {
316   /* Number of processed aggregates is readily available in
317      analyze_all_variable_accesses and so is not stored here.  */
318
319   /* Number of created scalar replacements.  */
320   int replacements;
321
322   /* Number of times sra_modify_expr or sra_modify_assign themselves changed an
323      expression.  */
324   int exprs;
325
326   /* Number of statements created by generate_subtree_copies.  */
327   int subtree_copies;
328
329   /* Number of statements created by load_assign_lhs_subreplacements.  */
330   int subreplacements;
331
332   /* Number of times sra_modify_assign has deleted a statement.  */
333   int deleted;
334
335   /* Number of times sra_modify_assign has to deal with subaccesses of LHS and
336      RHS reparately due to type conversions or nonexistent matching
337      references.  */
338   int separate_lhs_rhs_handling;
339
340   /* Number of parameters that were removed because they were unused.  */
341   int deleted_unused_parameters;
342
343   /* Number of scalars passed as parameters by reference that have been
344      converted to be passed by value.  */
345   int scalar_by_ref_to_by_val;
346
347   /* Number of aggregate parameters that were replaced by one or more of their
348      components.  */
349   int aggregate_params_reduced;
350
351   /* Numbber of components created when splitting aggregate parameters.  */
352   int param_reductions_created;
353 } sra_stats;
354
355 static void
356 dump_access (FILE *f, struct access *access, bool grp)
357 {
358   fprintf (f, "access { ");
359   fprintf (f, "base = (%d)'", DECL_UID (access->base));
360   print_generic_expr (f, access->base, 0);
361   fprintf (f, "', offset = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->offset);
362   fprintf (f, ", size = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->size);
363   fprintf (f, ", expr = ");
364   print_generic_expr (f, access->expr, 0);
365   fprintf (f, ", type = ");
366   print_generic_expr (f, access->type, 0);
367   if (grp)
368     fprintf (f, ", grp_write = %d, total_scalarization = %d, "
369              "grp_read = %d, grp_hint = %d, grp_assignment_read = %d,"
370              "grp_assignment_write = %d, grp_covered = %d, "
371              "grp_unscalarizable_region = %d, grp_unscalarized_data = %d, "
372              "grp_partial_lhs = %d, grp_to_be_replaced = %d, "
373              "grp_maybe_modified = %d, "
374              "grp_not_necessarilly_dereferenced = %d\n",
375              access->grp_write, access->total_scalarization,
376              access->grp_read, access->grp_hint, access->grp_assignment_read,
377              access->grp_assignment_write, access->grp_covered,
378              access->grp_unscalarizable_region, access->grp_unscalarized_data,
379              access->grp_partial_lhs, access->grp_to_be_replaced,
380              access->grp_maybe_modified,
381              access->grp_not_necessarilly_dereferenced);
382   else
383     fprintf (f, ", write = %d, total_scalarization = %d, "
384              "grp_partial_lhs = %d\n",
385              access->write, access->total_scalarization,
386              access->grp_partial_lhs);
387 }
388
389 /* Dump a subtree rooted in ACCESS to file F, indent by LEVEL.  */
390
391 static void
392 dump_access_tree_1 (FILE *f, struct access *access, int level)
393 {
394   do
395     {
396       int i;
397
398       for (i = 0; i < level; i++)
399         fputs ("* ", dump_file);
400
401       dump_access (f, access, true);
402
403       if (access->first_child)
404         dump_access_tree_1 (f, access->first_child, level + 1);
405
406       access = access->next_sibling;
407     }
408   while (access);
409 }
410
411 /* Dump all access trees for a variable, given the pointer to the first root in
412    ACCESS.  */
413
414 static void
415 dump_access_tree (FILE *f, struct access *access)
416 {
417   for (; access; access = access->next_grp)
418     dump_access_tree_1 (f, access, 0);
419 }
420
421 /* Return true iff ACC is non-NULL and has subaccesses.  */
422
423 static inline bool
424 access_has_children_p (struct access *acc)
425 {
426   return acc && acc->first_child;
427 }
428
429 /* Return a vector of pointers to accesses for the variable given in BASE or
430    NULL if there is none.  */
431
432 static VEC (access_p, heap) *
433 get_base_access_vector (tree base)
434 {
435   void **slot;
436
437   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
438   if (!slot)
439     return NULL;
440   else
441     return *(VEC (access_p, heap) **) slot;
442 }
443
444 /* Find an access with required OFFSET and SIZE in a subtree of accesses rooted
445    in ACCESS.  Return NULL if it cannot be found.  */
446
447 static struct access *
448 find_access_in_subtree (struct access *access, HOST_WIDE_INT offset,
449                         HOST_WIDE_INT size)
450 {
451   while (access && (access->offset != offset || access->size != size))
452     {
453       struct access *child = access->first_child;
454
455       while (child && (child->offset + child->size <= offset))
456         child = child->next_sibling;
457       access = child;
458     }
459
460   return access;
461 }
462
463 /* Return the first group representative for DECL or NULL if none exists.  */
464
465 static struct access *
466 get_first_repr_for_decl (tree base)
467 {
468   VEC (access_p, heap) *access_vec;
469
470   access_vec = get_base_access_vector (base);
471   if (!access_vec)
472     return NULL;
473
474   return VEC_index (access_p, access_vec, 0);
475 }
476
477 /* Find an access representative for the variable BASE and given OFFSET and
478    SIZE.  Requires that access trees have already been built.  Return NULL if
479    it cannot be found.  */
480
481 static struct access *
482 get_var_base_offset_size_access (tree base, HOST_WIDE_INT offset,
483                                  HOST_WIDE_INT size)
484 {
485   struct access *access;
486
487   access = get_first_repr_for_decl (base);
488   while (access && (access->offset + access->size <= offset))
489     access = access->next_grp;
490   if (!access)
491     return NULL;
492
493   return find_access_in_subtree (access, offset, size);
494 }
495
496 /* Add LINK to the linked list of assign links of RACC.  */
497 static void
498 add_link_to_rhs (struct access *racc, struct assign_link *link)
499 {
500   gcc_assert (link->racc == racc);
501
502   if (!racc->first_link)
503     {
504       gcc_assert (!racc->last_link);
505       racc->first_link = link;
506     }
507   else
508     racc->last_link->next = link;
509
510   racc->last_link = link;
511   link->next = NULL;
512 }
513
514 /* Move all link structures in their linked list in OLD_RACC to the linked list
515    in NEW_RACC.  */
516 static void
517 relink_to_new_repr (struct access *new_racc, struct access *old_racc)
518 {
519   if (!old_racc->first_link)
520     {
521       gcc_assert (!old_racc->last_link);
522       return;
523     }
524
525   if (new_racc->first_link)
526     {
527       gcc_assert (!new_racc->last_link->next);
528       gcc_assert (!old_racc->last_link || !old_racc->last_link->next);
529
530       new_racc->last_link->next = old_racc->first_link;
531       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
532     }
533   else
534     {
535       gcc_assert (!new_racc->last_link);
536
537       new_racc->first_link = old_racc->first_link;
538       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
539     }
540   old_racc->first_link = old_racc->last_link = NULL;
541 }
542
543 /* Add ACCESS to the work queue (which is actually a stack).  */
544
545 static void
546 add_access_to_work_queue (struct access *access)
547 {
548   if (!access->grp_queued)
549     {
550       gcc_assert (!access->next_queued);
551       access->next_queued = work_queue_head;
552       access->grp_queued = 1;
553       work_queue_head = access;
554     }
555 }
556
557 /* Pop an access from the work queue, and return it, assuming there is one.  */
558
559 static struct access *
560 pop_access_from_work_queue (void)
561 {
562   struct access *access = work_queue_head;
563
564   work_queue_head = access->next_queued;
565   access->next_queued = NULL;
566   access->grp_queued = 0;
567   return access;
568 }
569
570
571 /* Allocate necessary structures.  */
572
573 static void
574 sra_initialize (void)
575 {
576   candidate_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
577   should_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
578   cannot_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
579   gcc_obstack_init (&name_obstack);
580   access_pool = create_alloc_pool ("SRA accesses", sizeof (struct access), 16);
581   link_pool = create_alloc_pool ("SRA links", sizeof (struct assign_link), 16);
582   base_access_vec = pointer_map_create ();
583   memset (&sra_stats, 0, sizeof (sra_stats));
584   encountered_apply_args = false;
585   encountered_recursive_call = false;
586   encountered_unchangable_recursive_call = false;
587 }
588
589 /* Hook fed to pointer_map_traverse, deallocate stored vectors.  */
590
591 static bool
592 delete_base_accesses (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
593                      void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
594 {
595   VEC (access_p, heap) *access_vec;
596   access_vec = (VEC (access_p, heap) *) *value;
597   VEC_free (access_p, heap, access_vec);
598
599   return true;
600 }
601
602 /* Deallocate all general structures.  */
603
604 static void
605 sra_deinitialize (void)
606 {
607   BITMAP_FREE (candidate_bitmap);
608   BITMAP_FREE (should_scalarize_away_bitmap);
609   BITMAP_FREE (cannot_scalarize_away_bitmap);
610   free_alloc_pool (access_pool);
611   free_alloc_pool (link_pool);
612   obstack_free (&name_obstack, NULL);
613
614   pointer_map_traverse (base_access_vec, delete_base_accesses, NULL);
615   pointer_map_destroy (base_access_vec);
616 }
617
618 /* Remove DECL from candidates for SRA and write REASON to the dump file if
619    there is one.  */
620 static void
621 disqualify_candidate (tree decl, const char *reason)
622 {
623   bitmap_clear_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (decl));
624
625   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
626     {
627       fprintf (dump_file, "! Disqualifying ");
628       print_generic_expr (dump_file, decl, 0);
629       fprintf (dump_file, " - %s\n", reason);
630     }
631 }
632
633 /* Return true iff the type contains a field or an element which does not allow
634    scalarization.  */
635
636 static bool
637 type_internals_preclude_sra_p (tree type)
638 {
639   tree fld;
640   tree et;
641
642   switch (TREE_CODE (type))
643     {
644     case RECORD_TYPE:
645     case UNION_TYPE:
646     case QUAL_UNION_TYPE:
647       for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
648         if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
649           {
650             tree ft = TREE_TYPE (fld);
651
652             if (TREE_THIS_VOLATILE (fld)
653                 || !DECL_FIELD_OFFSET (fld) || !DECL_SIZE (fld)
654                 || !host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fld), 1)
655                 || !host_integerp (DECL_SIZE (fld), 1)
656                 || (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
657                     && int_bit_position (fld) % BITS_PER_UNIT != 0))
658               return true;
659
660             if (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
661                 && type_internals_preclude_sra_p (ft))
662               return true;
663           }
664
665       return false;
666
667     case ARRAY_TYPE:
668       et = TREE_TYPE (type);
669
670       if (AGGREGATE_TYPE_P (et))
671         return type_internals_preclude_sra_p (et);
672       else
673         return false;
674
675     default:
676       return false;
677     }
678 }
679
680 /* If T is an SSA_NAME, return NULL if it is not a default def or return its
681    base variable if it is.  Return T if it is not an SSA_NAME.  */
682
683 static tree
684 get_ssa_base_param (tree t)
685 {
686   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
687     {
688       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
689         return SSA_NAME_VAR (t);
690       else
691         return NULL_TREE;
692     }
693   return t;
694 }
695
696 /* Mark a dereference of BASE of distance DIST in a basic block tht STMT
697    belongs to, unless the BB has already been marked as a potentially
698    final.  */
699
700 static void
701 mark_parm_dereference (tree base, HOST_WIDE_INT dist, gimple stmt)
702 {
703   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
704   int idx, parm_index = 0;
705   tree parm;
706
707   if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
708     return;
709
710   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
711        parm && parm != base;
712        parm = DECL_CHAIN (parm))
713     parm_index++;
714
715   gcc_assert (parm_index < func_param_count);
716
717   idx = bb->index * func_param_count + parm_index;
718   if (bb_dereferences[idx] < dist)
719     bb_dereferences[idx] = dist;
720 }
721
722 /* Allocate an access structure for BASE, OFFSET and SIZE, clear it, fill in
723    the three fields.  Also add it to the vector of accesses corresponding to
724    the base.  Finally, return the new access.  */
725
726 static struct access *
727 create_access_1 (tree base, HOST_WIDE_INT offset, HOST_WIDE_INT size)
728 {
729   VEC (access_p, heap) *vec;
730   struct access *access;
731   void **slot;
732
733   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
734   memset (access, 0, sizeof (struct access));
735   access->base = base;
736   access->offset = offset;
737   access->size = size;
738
739   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
740   if (slot)
741     vec = (VEC (access_p, heap) *) *slot;
742   else
743     vec = VEC_alloc (access_p, heap, 32);
744
745   VEC_safe_push (access_p, heap, vec, access);
746
747   *((struct VEC (access_p,heap) **)
748         pointer_map_insert (base_access_vec, base)) = vec;
749
750   return access;
751 }
752
753 /* Create and insert access for EXPR. Return created access, or NULL if it is
754    not possible.  */
755
756 static struct access *
757 create_access (tree expr, gimple stmt, bool write)
758 {
759   struct access *access;
760   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
761   tree base = expr;
762   bool ptr, unscalarizable_region = false;
763
764   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
765
766   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
767       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
768     {
769       base = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (base, 0));
770       if (!base)
771         return NULL;
772       ptr = true;
773     }
774   else
775     ptr = false;
776
777   if (!DECL_P (base) || !bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
778     return NULL;
779
780   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
781     {
782       if (size < 0 || size != max_size)
783         {
784           disqualify_candidate (base, "Encountered a variable sized access.");
785           return NULL;
786         }
787       if (TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF
788           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (expr, 1)))
789         {
790           disqualify_candidate (base, "Encountered a bit-field access.");
791           return NULL;
792         }
793       gcc_checking_assert ((offset % BITS_PER_UNIT) == 0);
794
795       if (ptr)
796         mark_parm_dereference (base, offset + size, stmt);
797     }
798   else
799     {
800       if (size != max_size)
801         {
802           size = max_size;
803           unscalarizable_region = true;
804         }
805       if (size < 0)
806         {
807           disqualify_candidate (base, "Encountered an unconstrained access.");
808           return NULL;
809         }
810     }
811
812   access = create_access_1 (base, offset, size);
813   access->expr = expr;
814   access->type = TREE_TYPE (expr);
815   access->write = write;
816   access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
817   access->stmt = stmt;
818
819   return access;
820 }
821
822
823 /* Return true iff TYPE is a RECORD_TYPE with fields that are either of gimple
824    register types or (recursively) records with only these two kinds of fields.
825    It also returns false if any of these records contains a bit-field.  */
826
827 static bool
828 type_consists_of_records_p (tree type)
829 {
830   tree fld;
831
832   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
833     return false;
834
835   for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
836     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
837       {
838         tree ft = TREE_TYPE (fld);
839
840         if (DECL_BIT_FIELD (fld))
841           return false;
842
843         if (!is_gimple_reg_type (ft)
844             && !type_consists_of_records_p (ft))
845           return false;
846       }
847
848   return true;
849 }
850
851 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
852    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
853    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
854    offset of DECL within BASE.  REF must be the memory reference expression for
855    the given decl.  */
856
857 static void
858 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset,
859                              tree ref)
860 {
861   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
862
863   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
864     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
865       {
866         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
867         tree ft = TREE_TYPE (fld);
868         tree nref = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), ref, fld,
869                             NULL_TREE);
870
871         if (is_gimple_reg_type (ft))
872           {
873             struct access *access;
874             HOST_WIDE_INT size;
875
876             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
877             access = create_access_1 (base, pos, size);
878             access->expr = nref;
879             access->type = ft;
880             access->total_scalarization = 1;
881             /* Accesses for intraprocedural SRA can have their stmt NULL.  */
882           }
883         else
884           completely_scalarize_record (base, fld, pos, nref);
885       }
886 }
887
888
889 /* Search the given tree for a declaration by skipping handled components and
890    exclude it from the candidates.  */
891
892 static void
893 disqualify_base_of_expr (tree t, const char *reason)
894 {
895   t = get_base_address (t);
896   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
897       && TREE_CODE (t) == MEM_REF)
898     t = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (t, 0));
899
900   if (t && DECL_P (t))
901     disqualify_candidate (t, reason);
902 }
903
904 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
905    candidates for scalarization.  Return the created access or NULL if none is
906    created.  */
907
908 static struct access *
909 build_access_from_expr_1 (tree expr, gimple stmt, bool write)
910 {
911   struct access *ret = NULL;
912   bool partial_ref;
913
914   if (TREE_CODE (expr) == BIT_FIELD_REF
915       || TREE_CODE (expr) == IMAGPART_EXPR
916       || TREE_CODE (expr) == REALPART_EXPR)
917     {
918       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
919       partial_ref = true;
920     }
921   else
922     partial_ref = false;
923
924   /* We need to dive through V_C_Es in order to get the size of its parameter
925      and not the result type.  Ada produces such statements.  We are also
926      capable of handling the topmost V_C_E but not any of those buried in other
927      handled components.  */
928   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
929     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
930
931   if (contains_view_convert_expr_p (expr))
932     {
933       disqualify_base_of_expr (expr, "V_C_E under a different handled "
934                                "component.");
935       return NULL;
936     }
937
938   switch (TREE_CODE (expr))
939     {
940     case MEM_REF:
941       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) != ADDR_EXPR
942           && sra_mode != SRA_MODE_EARLY_IPA)
943         return NULL;
944       /* fall through */
945     case VAR_DECL:
946     case PARM_DECL:
947     case RESULT_DECL:
948     case COMPONENT_REF:
949     case ARRAY_REF:
950     case ARRAY_RANGE_REF:
951       ret = create_access (expr, stmt, write);
952       break;
953
954     default:
955       break;
956     }
957
958   if (write && partial_ref && ret)
959     ret->grp_partial_lhs = 1;
960
961   return ret;
962 }
963
964 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
965    candidates for scalarization.  Return true if any access has been inserted.
966    STMT must be the statement from which the expression is taken, WRITE must be
967    true if the expression is a store and false otherwise. */
968
969 static bool
970 build_access_from_expr (tree expr, gimple stmt, bool write)
971 {
972   struct access *access;
973
974   access = build_access_from_expr_1 (expr, stmt, write);
975   if (access)
976     {
977       /* This means the aggregate is accesses as a whole in a way other than an
978          assign statement and thus cannot be removed even if we had a scalar
979          replacement for everything.  */
980       if (cannot_scalarize_away_bitmap)
981         bitmap_set_bit (cannot_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (access->base));
982       return true;
983     }
984   return false;
985 }
986
987 /* Disqualify LHS and RHS for scalarization if STMT must end its basic block in
988    modes in which it matters, return true iff they have been disqualified.  RHS
989    may be NULL, in that case ignore it.  If we scalarize an aggregate in
990    intra-SRA we may need to add statements after each statement.  This is not
991    possible if a statement unconditionally has to end the basic block.  */
992 static bool
993 disqualify_ops_if_throwing_stmt (gimple stmt, tree lhs, tree rhs)
994 {
995   if ((sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
996       && (stmt_can_throw_internal (stmt) || stmt_ends_bb_p (stmt)))
997     {
998       disqualify_base_of_expr (lhs, "LHS of a throwing stmt.");
999       if (rhs)
1000         disqualify_base_of_expr (rhs, "RHS of a throwing stmt.");
1001       return true;
1002     }
1003   return false;
1004 }
1005
1006 /* Scan expressions occuring in STMT, create access structures for all accesses
1007    to candidates for scalarization and remove those candidates which occur in
1008    statements or expressions that prevent them from being split apart.  Return
1009    true if any access has been inserted.  */
1010
1011 static bool
1012 build_accesses_from_assign (gimple stmt)
1013 {
1014   tree lhs, rhs;
1015   struct access *lacc, *racc;
1016
1017   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1018     return false;
1019
1020   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1021   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1022
1023   if (disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, lhs, rhs))
1024     return false;
1025
1026   racc = build_access_from_expr_1 (rhs, stmt, false);
1027   lacc = build_access_from_expr_1 (lhs, stmt, true);
1028
1029   if (lacc)
1030     lacc->grp_assignment_write = 1;
1031
1032   if (racc)
1033     {
1034       racc->grp_assignment_read = 1;
1035       if (should_scalarize_away_bitmap && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
1036           && !is_gimple_reg_type (racc->type))
1037         bitmap_set_bit (should_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (racc->base));
1038     }
1039
1040   if (lacc && racc
1041       && (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1042       && !lacc->grp_unscalarizable_region
1043       && !racc->grp_unscalarizable_region
1044       && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
1045       /* FIXME: Turn the following line into an assert after PR 40058 is
1046          fixed.  */
1047       && lacc->size == racc->size
1048       && useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
1049     {
1050       struct assign_link *link;
1051
1052       link = (struct assign_link *) pool_alloc (link_pool);
1053       memset (link, 0, sizeof (struct assign_link));
1054
1055       link->lacc = lacc;
1056       link->racc = racc;
1057
1058       add_link_to_rhs (racc, link);
1059     }
1060
1061   return lacc || racc;
1062 }
1063
1064 /* Callback of walk_stmt_load_store_addr_ops visit_addr used to determine
1065    GIMPLE_ASM operands with memory constrains which cannot be scalarized.  */
1066
1067 static bool
1068 asm_visit_addr (gimple stmt ATTRIBUTE_UNUSED, tree op,
1069                 void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1070 {
1071   op = get_base_address (op);
1072   if (op
1073       && DECL_P (op))
1074     disqualify_candidate (op, "Non-scalarizable GIMPLE_ASM operand.");
1075
1076   return false;
1077 }
1078
1079 /* Return true iff callsite CALL has at least as many actual arguments as there
1080    are formal parameters of the function currently processed by IPA-SRA.  */
1081
1082 static inline bool
1083 callsite_has_enough_arguments_p (gimple call)
1084 {
1085   return gimple_call_num_args (call) >= (unsigned) func_param_count;
1086 }
1087
1088 /* Scan function and look for interesting expressions and create access
1089    structures for them.  Return true iff any access is created.  */
1090
1091 static bool
1092 scan_function (void)
1093 {
1094   basic_block bb;
1095   bool ret = false;
1096
1097   FOR_EACH_BB (bb)
1098     {
1099       gimple_stmt_iterator gsi;
1100       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1101         {
1102           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1103           tree t;
1104           unsigned i;
1105
1106           if (final_bbs && stmt_can_throw_external (stmt))
1107             bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1108           switch (gimple_code (stmt))
1109             {
1110             case GIMPLE_RETURN:
1111               t = gimple_return_retval (stmt);
1112               if (t != NULL_TREE)
1113                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1114               if (final_bbs)
1115                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1116               break;
1117
1118             case GIMPLE_ASSIGN:
1119               ret |= build_accesses_from_assign (stmt);
1120               break;
1121
1122             case GIMPLE_CALL:
1123               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
1124                 ret |= build_access_from_expr (gimple_call_arg (stmt, i),
1125                                                stmt, false);
1126
1127               if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
1128                 {
1129                   tree dest = gimple_call_fndecl (stmt);
1130                   int flags = gimple_call_flags (stmt);
1131
1132                   if (dest)
1133                     {
1134                       if (DECL_BUILT_IN_CLASS (dest) == BUILT_IN_NORMAL
1135                           && DECL_FUNCTION_CODE (dest) == BUILT_IN_APPLY_ARGS)
1136                         encountered_apply_args = true;
1137                       if (cgraph_get_node (dest)
1138                           == cgraph_get_node (current_function_decl))
1139                         {
1140                           encountered_recursive_call = true;
1141                           if (!callsite_has_enough_arguments_p (stmt))
1142                             encountered_unchangable_recursive_call = true;
1143                         }
1144                     }
1145
1146                   if (final_bbs
1147                       && (flags & (ECF_CONST | ECF_PURE)) == 0)
1148                     bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1149                 }
1150
1151               t = gimple_call_lhs (stmt);
1152               if (t && !disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, t, NULL))
1153                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1154               break;
1155
1156             case GIMPLE_ASM:
1157               walk_stmt_load_store_addr_ops (stmt, NULL, NULL, NULL,
1158                                              asm_visit_addr);
1159               if (final_bbs)
1160                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1161
1162               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1163                 {
1164                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1165                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1166                 }
1167               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1168                 {
1169                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1170                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1171                 }
1172               break;
1173
1174             default:
1175               break;
1176             }
1177         }
1178     }
1179
1180   return ret;
1181 }
1182
1183 /* Helper of QSORT function. There are pointers to accesses in the array.  An
1184    access is considered smaller than another if it has smaller offset or if the
1185    offsets are the same but is size is bigger. */
1186
1187 static int
1188 compare_access_positions (const void *a, const void *b)
1189 {
1190   const access_p *fp1 = (const access_p *) a;
1191   const access_p *fp2 = (const access_p *) b;
1192   const access_p f1 = *fp1;
1193   const access_p f2 = *fp2;
1194
1195   if (f1->offset != f2->offset)
1196     return f1->offset < f2->offset ? -1 : 1;
1197
1198   if (f1->size == f2->size)
1199     {
1200       if (f1->type == f2->type)
1201         return 0;
1202       /* Put any non-aggregate type before any aggregate type.  */
1203       else if (!is_gimple_reg_type (f1->type)
1204           && is_gimple_reg_type (f2->type))
1205         return 1;
1206       else if (is_gimple_reg_type (f1->type)
1207                && !is_gimple_reg_type (f2->type))
1208         return -1;
1209       /* Put any complex or vector type before any other scalar type.  */
1210       else if (TREE_CODE (f1->type) != COMPLEX_TYPE
1211                && TREE_CODE (f1->type) != VECTOR_TYPE
1212                && (TREE_CODE (f2->type) == COMPLEX_TYPE
1213                    || TREE_CODE (f2->type) == VECTOR_TYPE))
1214         return 1;
1215       else if ((TREE_CODE (f1->type) == COMPLEX_TYPE
1216                 || TREE_CODE (f1->type) == VECTOR_TYPE)
1217                && TREE_CODE (f2->type) != COMPLEX_TYPE
1218                && TREE_CODE (f2->type) != VECTOR_TYPE)
1219         return -1;
1220       /* Put the integral type with the bigger precision first.  */
1221       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1222                && INTEGRAL_TYPE_P (f2->type))
1223         return TYPE_PRECISION (f2->type) - TYPE_PRECISION (f1->type);
1224       /* Put any integral type with non-full precision last.  */
1225       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1226                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f1->type))
1227                    != TYPE_PRECISION (f1->type)))
1228         return 1;
1229       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f2->type)
1230                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f2->type))
1231                    != TYPE_PRECISION (f2->type)))
1232         return -1;
1233       /* Stabilize the sort.  */
1234       return TYPE_UID (f1->type) - TYPE_UID (f2->type);
1235     }
1236
1237   /* We want the bigger accesses first, thus the opposite operator in the next
1238      line: */
1239   return f1->size > f2->size ? -1 : 1;
1240 }
1241
1242
1243 /* Append a name of the declaration to the name obstack.  A helper function for
1244    make_fancy_name.  */
1245
1246 static void
1247 make_fancy_decl_name (tree decl)
1248 {
1249   char buffer[32];
1250
1251   tree name = DECL_NAME (decl);
1252   if (name)
1253     obstack_grow (&name_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1254                   IDENTIFIER_LENGTH (name));
1255   else
1256     {
1257       sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (decl));
1258       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1259     }
1260 }
1261
1262 /* Helper for make_fancy_name.  */
1263
1264 static void
1265 make_fancy_name_1 (tree expr)
1266 {
1267   char buffer[32];
1268   tree index;
1269
1270   if (DECL_P (expr))
1271     {
1272       make_fancy_decl_name (expr);
1273       return;
1274     }
1275
1276   switch (TREE_CODE (expr))
1277     {
1278     case COMPONENT_REF:
1279       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1280       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1281       make_fancy_decl_name (TREE_OPERAND (expr, 1));
1282       break;
1283
1284     case ARRAY_REF:
1285       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1286       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1287       /* Arrays with only one element may not have a constant as their
1288          index. */
1289       index = TREE_OPERAND (expr, 1);
1290       if (TREE_CODE (index) != INTEGER_CST)
1291         break;
1292       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (index));
1293       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1294       break;
1295
1296     case ADDR_EXPR:
1297       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1298       break;
1299
1300     case MEM_REF:
1301       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1302       if (!integer_zerop (TREE_OPERAND (expr, 1)))
1303         {
1304           obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1305           sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1306                    TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (expr, 1)));
1307           obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1308         }
1309       break;
1310
1311     case BIT_FIELD_REF:
1312     case REALPART_EXPR:
1313     case IMAGPART_EXPR:
1314       gcc_unreachable ();       /* we treat these as scalars.  */
1315       break;
1316     default:
1317       break;
1318     }
1319 }
1320
1321 /* Create a human readable name for replacement variable of ACCESS.  */
1322
1323 static char *
1324 make_fancy_name (tree expr)
1325 {
1326   make_fancy_name_1 (expr);
1327   obstack_1grow (&name_obstack, '\0');
1328   return XOBFINISH (&name_obstack, char *);
1329 }
1330
1331 /* Construct a MEM_REF that would reference a part of aggregate BASE of type
1332    EXP_TYPE at the given OFFSET.  If BASE is something for which
1333    get_addr_base_and_unit_offset returns NULL, gsi must be non-NULL and is used
1334    to insert new statements either before or below the current one as specified
1335    by INSERT_AFTER.  This function is not capable of handling bitfields.  */
1336
1337 tree
1338 build_ref_for_offset (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1339                       tree exp_type, gimple_stmt_iterator *gsi,
1340                       bool insert_after)
1341 {
1342   tree prev_base = base;
1343   tree off;
1344   HOST_WIDE_INT base_offset;
1345
1346   gcc_checking_assert (offset % BITS_PER_UNIT == 0);
1347
1348   base = get_addr_base_and_unit_offset (base, &base_offset);
1349
1350   /* get_addr_base_and_unit_offset returns NULL for references with a variable
1351      offset such as array[var_index].  */
1352   if (!base)
1353     {
1354       gimple stmt;
1355       tree tmp, addr;
1356
1357       gcc_checking_assert (gsi);
1358       tmp = create_tmp_reg (build_pointer_type (TREE_TYPE (prev_base)), NULL);
1359       add_referenced_var (tmp);
1360       tmp = make_ssa_name (tmp, NULL);
1361       addr = build_fold_addr_expr (unshare_expr (prev_base));
1362       stmt = gimple_build_assign (tmp, addr);
1363       gimple_set_location (stmt, loc);
1364       SSA_NAME_DEF_STMT (tmp) = stmt;
1365       if (insert_after)
1366         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
1367       else
1368         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
1369       update_stmt (stmt);
1370
1371       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (prev_base),
1372                            offset / BITS_PER_UNIT);
1373       base = tmp;
1374     }
1375   else if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1376     {
1377       off = build_int_cst (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 1)),
1378                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1379       off = int_const_binop (PLUS_EXPR, TREE_OPERAND (base, 1), off, 0);
1380       base = unshare_expr (TREE_OPERAND (base, 0));
1381     }
1382   else
1383     {
1384       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (base),
1385                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1386       base = build_fold_addr_expr (unshare_expr (base));
1387     }
1388
1389   return fold_build2_loc (loc, MEM_REF, exp_type, base, off);
1390 }
1391
1392 /* Construct a memory reference to a part of an aggregate BASE at the given
1393    OFFSET and of the same type as MODEL.  In case this is a reference to a
1394    component, the function will replicate the last COMPONENT_REF of model's
1395    expr to access it.  GSI and INSERT_AFTER have the same meaning as in
1396    build_ref_for_offset.  */
1397
1398 static tree
1399 build_ref_for_model (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1400                      struct access *model, gimple_stmt_iterator *gsi,
1401                      bool insert_after)
1402 {
1403   if (TREE_CODE (model->expr) == COMPONENT_REF)
1404     {
1405       tree t, exp_type;
1406       offset -= int_bit_position (TREE_OPERAND (model->expr, 1));
1407       exp_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (model->expr, 0));
1408       t = build_ref_for_offset (loc, base, offset, exp_type, gsi, insert_after);
1409       return fold_build3_loc (loc, COMPONENT_REF, model->type, t,
1410                               TREE_OPERAND (model->expr, 1), NULL_TREE);
1411     }
1412   else
1413     return build_ref_for_offset (loc, base, offset, model->type,
1414                                  gsi, insert_after);
1415 }
1416
1417 /* Construct a memory reference consisting of component_refs and array_refs to
1418    a part of an aggregate *RES (which is of type TYPE).  The requested part
1419    should have type EXP_TYPE at be the given OFFSET.  This function might not
1420    succeed, it returns true when it does and only then *RES points to something
1421    meaningful.  This function should be used only to build expressions that we
1422    might need to present to user (e.g. in warnings).  In all other situations,
1423    build_ref_for_model or build_ref_for_offset should be used instead.  */
1424
1425 static bool
1426 build_user_friendly_ref_for_offset (tree *res, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1427                                     tree exp_type)
1428 {
1429   while (1)
1430     {
1431       tree fld;
1432       tree tr_size, index, minidx;
1433       HOST_WIDE_INT el_size;
1434
1435       if (offset == 0 && exp_type
1436           && types_compatible_p (exp_type, type))
1437         return true;
1438
1439       switch (TREE_CODE (type))
1440         {
1441         case UNION_TYPE:
1442         case QUAL_UNION_TYPE:
1443         case RECORD_TYPE:
1444           for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
1445             {
1446               HOST_WIDE_INT pos, size;
1447               tree expr, *expr_ptr;
1448
1449               if (TREE_CODE (fld) != FIELD_DECL)
1450                 continue;
1451
1452               pos = int_bit_position (fld);
1453               gcc_assert (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE || pos == 0);
1454               tr_size = DECL_SIZE (fld);
1455               if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1456                 continue;
1457               size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1458               if (size == 0)
1459                 {
1460                   if (pos != offset)
1461                     continue;
1462                 }
1463               else if (pos > offset || (pos + size) <= offset)
1464                 continue;
1465
1466               expr = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), *res, fld,
1467                              NULL_TREE);
1468               expr_ptr = &expr;
1469               if (build_user_friendly_ref_for_offset (expr_ptr, TREE_TYPE (fld),
1470                                                       offset - pos, exp_type))
1471                 {
1472                   *res = expr;
1473                   return true;
1474                 }
1475             }
1476           return false;
1477
1478         case ARRAY_TYPE:
1479           tr_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
1480           if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1481             return false;
1482           el_size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1483
1484           minidx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1485           if (TREE_CODE (minidx) != INTEGER_CST || el_size == 0)
1486             return false;
1487           index = build_int_cst (TYPE_DOMAIN (type), offset / el_size);
1488           if (!integer_zerop (minidx))
1489             index = int_const_binop (PLUS_EXPR, index, minidx, 0);
1490           *res = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (type), *res, index,
1491                          NULL_TREE, NULL_TREE);
1492           offset = offset % el_size;
1493           type = TREE_TYPE (type);
1494           break;
1495
1496         default:
1497           if (offset != 0)
1498             return false;
1499
1500           if (exp_type)
1501             return false;
1502           else
1503             return true;
1504         }
1505     }
1506 }
1507
1508 /* Return true iff TYPE is stdarg va_list type.  */
1509
1510 static inline bool
1511 is_va_list_type (tree type)
1512 {
1513   return TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node);
1514 }
1515
1516 /* The very first phase of intraprocedural SRA.  It marks in candidate_bitmap
1517    those with type which is suitable for scalarization.  */
1518
1519 static bool
1520 find_var_candidates (void)
1521 {
1522   tree var, type;
1523   referenced_var_iterator rvi;
1524   bool ret = false;
1525
1526   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1527     {
1528       if (TREE_CODE (var) != VAR_DECL && TREE_CODE (var) != PARM_DECL)
1529         continue;
1530       type = TREE_TYPE (var);
1531
1532       if (!AGGREGATE_TYPE_P (type)
1533           || needs_to_live_in_memory (var)
1534           || TREE_THIS_VOLATILE (var)
1535           || !COMPLETE_TYPE_P (type)
1536           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1537           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
1538           || type_internals_preclude_sra_p (type)
1539           /* Fix for PR 41089.  tree-stdarg.c needs to have va_lists intact but
1540               we also want to schedule it rather late.  Thus we ignore it in
1541               the early pass. */
1542           || (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA
1543               && is_va_list_type (type)))
1544         continue;
1545
1546       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (var));
1547
1548       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1549         {
1550           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (var));
1551           print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1552           fprintf (dump_file, "\n");
1553         }
1554       ret = true;
1555     }
1556
1557   return ret;
1558 }
1559
1560 /* Sort all accesses for the given variable, check for partial overlaps and
1561    return NULL if there are any.  If there are none, pick a representative for
1562    each combination of offset and size and create a linked list out of them.
1563    Return the pointer to the first representative and make sure it is the first
1564    one in the vector of accesses.  */
1565
1566 static struct access *
1567 sort_and_splice_var_accesses (tree var)
1568 {
1569   int i, j, access_count;
1570   struct access *res, **prev_acc_ptr = &res;
1571   VEC (access_p, heap) *access_vec;
1572   bool first = true;
1573   HOST_WIDE_INT low = -1, high = 0;
1574
1575   access_vec = get_base_access_vector (var);
1576   if (!access_vec)
1577     return NULL;
1578   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
1579
1580   /* Sort by <OFFSET, SIZE>.  */
1581   VEC_qsort (access_p, access_vec, compare_access_positions);
1582
1583   i = 0;
1584   while (i < access_count)
1585     {
1586       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
1587       bool grp_write = access->write;
1588       bool grp_read = !access->write;
1589       bool grp_assignment_read = access->grp_assignment_read;
1590       bool grp_assignment_write = access->grp_assignment_write;
1591       bool multiple_reads = false;
1592       bool total_scalarization = access->total_scalarization;
1593       bool grp_partial_lhs = access->grp_partial_lhs;
1594       bool first_scalar = is_gimple_reg_type (access->type);
1595       bool unscalarizable_region = access->grp_unscalarizable_region;
1596
1597       if (first || access->offset >= high)
1598         {
1599           first = false;
1600           low = access->offset;
1601           high = access->offset + access->size;
1602         }
1603       else if (access->offset > low && access->offset + access->size > high)
1604         return NULL;
1605       else
1606         gcc_assert (access->offset >= low
1607                     && access->offset + access->size <= high);
1608
1609       j = i + 1;
1610       while (j < access_count)
1611         {
1612           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
1613           if (ac2->offset != access->offset || ac2->size != access->size)
1614             break;
1615           if (ac2->write)
1616             grp_write = true;
1617           else
1618             {
1619               if (grp_read)
1620                 multiple_reads = true;
1621               else
1622                 grp_read = true;
1623             }
1624           grp_assignment_read |= ac2->grp_assignment_read;
1625           grp_assignment_write |= ac2->grp_assignment_write;
1626           grp_partial_lhs |= ac2->grp_partial_lhs;
1627           unscalarizable_region |= ac2->grp_unscalarizable_region;
1628           total_scalarization |= ac2->total_scalarization;
1629           relink_to_new_repr (access, ac2);
1630
1631           /* If there are both aggregate-type and scalar-type accesses with
1632              this combination of size and offset, the comparison function
1633              should have put the scalars first.  */
1634           gcc_assert (first_scalar || !is_gimple_reg_type (ac2->type));
1635           ac2->group_representative = access;
1636           j++;
1637         }
1638
1639       i = j;
1640
1641       access->group_representative = access;
1642       access->grp_write = grp_write;
1643       access->grp_read = grp_read;
1644       access->grp_assignment_read = grp_assignment_read;
1645       access->grp_assignment_write = grp_assignment_write;
1646       access->grp_hint = multiple_reads || total_scalarization;
1647       access->grp_partial_lhs = grp_partial_lhs;
1648       access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
1649       if (access->first_link)
1650         add_access_to_work_queue (access);
1651
1652       *prev_acc_ptr = access;
1653       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
1654     }
1655
1656   gcc_assert (res == VEC_index (access_p, access_vec, 0));
1657   return res;
1658 }
1659
1660 /* Create a variable for the given ACCESS which determines the type, name and a
1661    few other properties.  Return the variable declaration and store it also to
1662    ACCESS->replacement.  */
1663
1664 static tree
1665 create_access_replacement (struct access *access, bool rename)
1666 {
1667   tree repl;
1668
1669   repl = create_tmp_var (access->type, "SR");
1670   get_var_ann (repl);
1671   add_referenced_var (repl);
1672   if (rename)
1673     mark_sym_for_renaming (repl);
1674
1675   if (!access->grp_partial_lhs
1676       && (TREE_CODE (access->type) == COMPLEX_TYPE
1677           || TREE_CODE (access->type) == VECTOR_TYPE))
1678     DECL_GIMPLE_REG_P (repl) = 1;
1679
1680   DECL_SOURCE_LOCATION (repl) = DECL_SOURCE_LOCATION (access->base);
1681   DECL_ARTIFICIAL (repl) = 1;
1682   DECL_IGNORED_P (repl) = DECL_IGNORED_P (access->base);
1683
1684   if (DECL_NAME (access->base)
1685       && !DECL_IGNORED_P (access->base)
1686       && !DECL_ARTIFICIAL (access->base))
1687     {
1688       char *pretty_name = make_fancy_name (access->expr);
1689       tree debug_expr = unshare_expr (access->expr), d;
1690
1691       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
1692       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
1693
1694       /* Get rid of any SSA_NAMEs embedded in debug_expr,
1695          as DECL_DEBUG_EXPR isn't considered when looking for still
1696          used SSA_NAMEs and thus they could be freed.  All debug info
1697          generation cares is whether something is constant or variable
1698          and that get_ref_base_and_extent works properly on the
1699          expression.  */
1700       for (d = debug_expr; handled_component_p (d); d = TREE_OPERAND (d, 0))
1701         switch (TREE_CODE (d))
1702           {
1703           case ARRAY_REF:
1704           case ARRAY_RANGE_REF:
1705             if (TREE_OPERAND (d, 1)
1706                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 1)) == SSA_NAME)
1707               TREE_OPERAND (d, 1) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 1));
1708             if (TREE_OPERAND (d, 3)
1709                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 3)) == SSA_NAME)
1710               TREE_OPERAND (d, 3) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 3));
1711             /* FALLTHRU */
1712           case COMPONENT_REF:
1713             if (TREE_OPERAND (d, 2)
1714                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 2)) == SSA_NAME)
1715               TREE_OPERAND (d, 2) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 2));
1716             break;
1717           default:
1718             break;
1719           }
1720       SET_DECL_DEBUG_EXPR (repl, debug_expr);
1721       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (repl) = 1;
1722       if (access->grp_no_warning)
1723         TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1724       else
1725         TREE_NO_WARNING (repl) = TREE_NO_WARNING (access->base);
1726     }
1727   else
1728     TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1729
1730   if (dump_file)
1731     {
1732       fprintf (dump_file, "Created a replacement for ");
1733       print_generic_expr (dump_file, access->base, 0);
1734       fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1735                (unsigned) access->offset, (unsigned) access->size);
1736       print_generic_expr (dump_file, repl, 0);
1737       fprintf (dump_file, "\n");
1738     }
1739   sra_stats.replacements++;
1740
1741   return repl;
1742 }
1743
1744 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet.  */
1745
1746 static inline tree
1747 get_access_replacement (struct access *access)
1748 {
1749   gcc_assert (access->grp_to_be_replaced);
1750
1751   if (!access->replacement_decl)
1752     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, true);
1753   return access->replacement_decl;
1754 }
1755
1756 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet but do
1757    not mark it for renaming.  */
1758
1759 static inline tree
1760 get_unrenamed_access_replacement (struct access *access)
1761 {
1762   gcc_assert (!access->grp_to_be_replaced);
1763
1764   if (!access->replacement_decl)
1765     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, false);
1766   return access->replacement_decl;
1767 }
1768
1769
1770 /* Build a subtree of accesses rooted in *ACCESS, and move the pointer in the
1771    linked list along the way.  Stop when *ACCESS is NULL or the access pointed
1772    to it is not "within" the root.  Return false iff some accesses partially
1773    overlap.  */
1774
1775 static bool
1776 build_access_subtree (struct access **access)
1777 {
1778   struct access *root = *access, *last_child = NULL;
1779   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1780
1781   *access = (*access)->next_grp;
1782   while  (*access && (*access)->offset + (*access)->size <= limit)
1783     {
1784       if (!last_child)
1785         root->first_child = *access;
1786       else
1787         last_child->next_sibling = *access;
1788       last_child = *access;
1789
1790       if (!build_access_subtree (access))
1791         return false;
1792     }
1793
1794   if (*access && (*access)->offset < limit)
1795     return false;
1796
1797   return true;
1798 }
1799
1800 /* Build a tree of access representatives, ACCESS is the pointer to the first
1801    one, others are linked in a list by the next_grp field.  Return false iff
1802    some accesses partially overlap.  */
1803
1804 static bool
1805 build_access_trees (struct access *access)
1806 {
1807   while (access)
1808     {
1809       struct access *root = access;
1810
1811       if (!build_access_subtree (&access))
1812         return false;
1813       root->next_grp = access;
1814     }
1815   return true;
1816 }
1817
1818 /* Return true if expr contains some ARRAY_REFs into a variable bounded
1819    array.  */
1820
1821 static bool
1822 expr_with_var_bounded_array_refs_p (tree expr)
1823 {
1824   while (handled_component_p (expr))
1825     {
1826       if (TREE_CODE (expr) == ARRAY_REF
1827           && !host_integerp (array_ref_low_bound (expr), 0))
1828         return true;
1829       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1830     }
1831   return false;
1832 }
1833
1834 enum mark_rw_status { SRA_MRRW_NOTHING, SRA_MRRW_DIRECT, SRA_MRRW_ASSIGN};
1835
1836 /* Analyze the subtree of accesses rooted in ROOT, scheduling replacements when
1837    both seeming beneficial and when ALLOW_REPLACEMENTS allows it.  Also set all
1838    sorts of access flags appropriately along the way, notably always set
1839    grp_read and grp_assign_read according to MARK_READ and grp_write when
1840    MARK_WRITE is true.
1841
1842    Creating a replacement for a scalar access is considered beneficial if its
1843    grp_hint is set (this means we are either attempting total scalarization or
1844    there is more than one direct read access) or according to the following
1845    table:
1846
1847    Access written to individually (once or more times)
1848    |
1849    |    Parent written to in an assignment statement
1850    |    |
1851    |    |       Access read individually _once_
1852    |    |       |
1853    |    |       |       Parent read in an assignment statement
1854    |    |       |       |
1855    |    |       |       |       Scalarize       Comment
1856 -----------------------------------------------------------------------------
1857    0    0       0       0                       No access for the scalar
1858    0    0       0       1                       No access for the scalar
1859    0    0       1       0       No              Single read - won't help
1860    0    0       1       1       No              The same case
1861    0    1       0       0                       No access for the scalar
1862    0    1       0       1                       No access for the scalar
1863    0    1       1       0       Yes             s = *g; return s.i;
1864    0    1       1       1       Yes             The same case as above
1865    1    0       0       0       No              Won't help
1866    1    0       0       1       Yes             s.i = 1; *g = s;
1867    1    0       1       0       Yes             s.i = 5; g = s.i;
1868    1    0       1       1       Yes             The same case as above
1869    1    1       0       0       No              Won't help.
1870    1    1       0       1       Yes             s.i = 1; *g = s;
1871    1    1       1       0       Yes             s = *g; return s.i;
1872    1    1       1       1       Yes             Any of the above yeses  */
1873
1874 static bool
1875 analyze_access_subtree (struct access *root, bool allow_replacements,
1876                         enum mark_rw_status mark_read,
1877                         enum mark_rw_status mark_write)
1878 {
1879   struct access *child;
1880   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1881   HOST_WIDE_INT covered_to = root->offset;
1882   bool scalar = is_gimple_reg_type (root->type);
1883   bool hole = false, sth_created = false;
1884   bool direct_read = root->grp_read;
1885   bool direct_write = root->grp_write;
1886
1887   if (root->grp_assignment_read)
1888     mark_read = SRA_MRRW_ASSIGN;
1889   else if (mark_read == SRA_MRRW_ASSIGN)
1890     {
1891       root->grp_read = 1;
1892       root->grp_assignment_read = 1;
1893     }
1894   else if (mark_read == SRA_MRRW_DIRECT)
1895     root->grp_read = 1;
1896   else if (root->grp_read)
1897     mark_read = SRA_MRRW_DIRECT;
1898
1899   if (root->grp_assignment_write)
1900     mark_write = SRA_MRRW_ASSIGN;
1901   else if (mark_write == SRA_MRRW_ASSIGN)
1902     {
1903       root->grp_write = 1;
1904       root->grp_assignment_write = 1;
1905     }
1906   else if (mark_write == SRA_MRRW_DIRECT)
1907     root->grp_write = 1;
1908   else if (root->grp_write)
1909     mark_write = SRA_MRRW_DIRECT;
1910
1911   if (root->grp_unscalarizable_region)
1912     allow_replacements = false;
1913
1914   if (allow_replacements && expr_with_var_bounded_array_refs_p (root->expr))
1915     allow_replacements = false;
1916
1917   for (child = root->first_child; child; child = child->next_sibling)
1918     {
1919       if (!hole && child->offset < covered_to)
1920         hole = true;
1921       else
1922         covered_to += child->size;
1923
1924       sth_created |= analyze_access_subtree (child,
1925                                              allow_replacements && !scalar,
1926                                              mark_read, mark_write);
1927
1928       root->grp_unscalarized_data |= child->grp_unscalarized_data;
1929       hole |= !child->grp_covered;
1930     }
1931
1932   if (allow_replacements && scalar && !root->first_child
1933       && (root->grp_hint
1934           || ((direct_write || root->grp_assignment_write)
1935               && (direct_read || root->grp_assignment_read))))
1936     {
1937       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1938         {
1939           fprintf (dump_file, "Marking ");
1940           print_generic_expr (dump_file, root->base, 0);
1941           fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1942                    (unsigned) root->offset, (unsigned) root->size);
1943           fprintf (dump_file, " to be replaced.\n");
1944         }
1945
1946       root->grp_to_be_replaced = 1;
1947       sth_created = true;
1948       hole = false;
1949     }
1950   else if (covered_to < limit)
1951     hole = true;
1952
1953   if (sth_created && !hole)
1954     {
1955       root->grp_covered = 1;
1956       return true;
1957     }
1958   if (root->grp_write || TREE_CODE (root->base) == PARM_DECL)
1959     root->grp_unscalarized_data = 1; /* not covered and written to */
1960   if (sth_created)
1961     return true;
1962   return false;
1963 }
1964
1965 /* Analyze all access trees linked by next_grp by the means of
1966    analyze_access_subtree.  */
1967 static bool
1968 analyze_access_trees (struct access *access)
1969 {
1970   bool ret = false;
1971
1972   while (access)
1973     {
1974       if (analyze_access_subtree (access, true,
1975                                   SRA_MRRW_NOTHING, SRA_MRRW_NOTHING))
1976         ret = true;
1977       access = access->next_grp;
1978     }
1979
1980   return ret;
1981 }
1982
1983 /* Return true iff a potential new child of LACC at offset OFFSET and with size
1984    SIZE would conflict with an already existing one.  If exactly such a child
1985    already exists in LACC, store a pointer to it in EXACT_MATCH.  */
1986
1987 static bool
1988 child_would_conflict_in_lacc (struct access *lacc, HOST_WIDE_INT norm_offset,
1989                               HOST_WIDE_INT size, struct access **exact_match)
1990 {
1991   struct access *child;
1992
1993   for (child = lacc->first_child; child; child = child->next_sibling)
1994     {
1995       if (child->offset == norm_offset && child->size == size)
1996         {
1997           *exact_match = child;
1998           return true;
1999         }
2000
2001       if (child->offset < norm_offset + size
2002           && child->offset + child->size > norm_offset)
2003         return true;
2004     }
2005
2006   return false;
2007 }
2008
2009 /* Create a new child access of PARENT, with all properties just like MODEL
2010    except for its offset and with its grp_write false and grp_read true.
2011    Return the new access or NULL if it cannot be created.  Note that this access
2012    is created long after all splicing and sorting, it's not located in any
2013    access vector and is automatically a representative of its group.  */
2014
2015 static struct access *
2016 create_artificial_child_access (struct access *parent, struct access *model,
2017                                 HOST_WIDE_INT new_offset)
2018 {
2019   struct access *access;
2020   struct access **child;
2021   tree expr = parent->base;
2022
2023   gcc_assert (!model->grp_unscalarizable_region);
2024
2025   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
2026   memset (access, 0, sizeof (struct access));
2027   if (!build_user_friendly_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (expr), new_offset,
2028                                            model->type))
2029     {
2030       access->grp_no_warning = true;
2031       expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (parent->base), parent->base,
2032                                   new_offset, model, NULL, false);
2033     }
2034
2035   access->base = parent->base;
2036   access->expr = expr;
2037   access->offset = new_offset;
2038   access->size = model->size;
2039   access->type = model->type;
2040   access->grp_write = true;
2041   access->grp_read = false;
2042
2043   child = &parent->first_child;
2044   while (*child && (*child)->offset < new_offset)
2045     child = &(*child)->next_sibling;
2046
2047   access->next_sibling = *child;
2048   *child = access;
2049
2050   return access;
2051 }
2052
2053
2054 /* Propagate all subaccesses of RACC across an assignment link to LACC. Return
2055    true if any new subaccess was created.  Additionally, if RACC is a scalar
2056    access but LACC is not, change the type of the latter, if possible.  */
2057
2058 static bool
2059 propagate_subaccesses_across_link (struct access *lacc, struct access *racc)
2060 {
2061   struct access *rchild;
2062   HOST_WIDE_INT norm_delta = lacc->offset - racc->offset;
2063   bool ret = false;
2064
2065   if (is_gimple_reg_type (lacc->type)
2066       || lacc->grp_unscalarizable_region
2067       || racc->grp_unscalarizable_region)
2068     return false;
2069
2070   if (!lacc->first_child && !racc->first_child
2071       && is_gimple_reg_type (racc->type))
2072     {
2073       tree t = lacc->base;
2074
2075       lacc->type = racc->type;
2076       if (build_user_friendly_ref_for_offset (&t, TREE_TYPE (t), lacc->offset,
2077                                               racc->type))
2078         lacc->expr = t;
2079       else
2080         {
2081           lacc->expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (lacc->base),
2082                                             lacc->base, lacc->offset,
2083                                             racc, NULL, false);
2084           lacc->grp_no_warning = true;
2085         }
2086       return false;
2087     }
2088
2089   for (rchild = racc->first_child; rchild; rchild = rchild->next_sibling)
2090     {
2091       struct access *new_acc = NULL;
2092       HOST_WIDE_INT norm_offset = rchild->offset + norm_delta;
2093
2094       if (rchild->grp_unscalarizable_region)
2095         continue;
2096
2097       if (child_would_conflict_in_lacc (lacc, norm_offset, rchild->size,
2098                                         &new_acc))
2099         {
2100           if (new_acc)
2101             {
2102               rchild->grp_hint = 1;
2103               new_acc->grp_hint |= new_acc->grp_read;
2104               if (rchild->first_child)
2105                 ret |= propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2106             }
2107           continue;
2108         }
2109
2110       rchild->grp_hint = 1;
2111       new_acc = create_artificial_child_access (lacc, rchild, norm_offset);
2112       if (new_acc)
2113         {
2114           ret = true;
2115           if (racc->first_child)
2116             propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2117         }
2118     }
2119
2120   return ret;
2121 }
2122
2123 /* Propagate all subaccesses across assignment links.  */
2124
2125 static void
2126 propagate_all_subaccesses (void)
2127 {
2128   while (work_queue_head)
2129     {
2130       struct access *racc = pop_access_from_work_queue ();
2131       struct assign_link *link;
2132
2133       gcc_assert (racc->first_link);
2134
2135       for (link = racc->first_link; link; link = link->next)
2136         {
2137           struct access *lacc = link->lacc;
2138
2139           if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (lacc->base)))
2140             continue;
2141           lacc = lacc->group_representative;
2142           if (propagate_subaccesses_across_link (lacc, racc)
2143               && lacc->first_link)
2144             add_access_to_work_queue (lacc);
2145         }
2146     }
2147 }
2148
2149 /* Go through all accesses collected throughout the (intraprocedural) analysis
2150    stage, exclude overlapping ones, identify representatives and build trees
2151    out of them, making decisions about scalarization on the way.  Return true
2152    iff there are any to-be-scalarized variables after this stage. */
2153
2154 static bool
2155 analyze_all_variable_accesses (void)
2156 {
2157   int res = 0;
2158   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2159   bitmap_iterator bi;
2160   unsigned i, max_total_scalarization_size;
2161
2162   max_total_scalarization_size = UNITS_PER_WORD * BITS_PER_UNIT
2163     * MOVE_RATIO (optimize_function_for_speed_p (cfun));
2164
2165   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidate_bitmap, 0, i, bi)
2166     if (bitmap_bit_p (should_scalarize_away_bitmap, i)
2167         && !bitmap_bit_p (cannot_scalarize_away_bitmap, i))
2168       {
2169         tree var = referenced_var (i);
2170
2171         if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2172             && ((unsigned) tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
2173                 <= max_total_scalarization_size)
2174             && type_consists_of_records_p (TREE_TYPE (var)))
2175           {
2176             completely_scalarize_record (var, var, 0, var);
2177             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2178               {
2179                 fprintf (dump_file, "Will attempt to totally scalarize ");
2180                 print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2181                 fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2182               }
2183           }
2184       }
2185
2186   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2187   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2188     {
2189       tree var = referenced_var (i);
2190       struct access *access;
2191
2192       access = sort_and_splice_var_accesses (var);
2193       if (!access || !build_access_trees (access))
2194         disqualify_candidate (var,
2195                               "No or inhibitingly overlapping accesses.");
2196     }
2197
2198   propagate_all_subaccesses ();
2199
2200   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2201   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2202     {
2203       tree var = referenced_var (i);
2204       struct access *access = get_first_repr_for_decl (var);
2205
2206       if (analyze_access_trees (access))
2207         {
2208           res++;
2209           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2210             {
2211               fprintf (dump_file, "\nAccess trees for ");
2212               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2213               fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2214               dump_access_tree (dump_file, access);
2215               fprintf (dump_file, "\n");
2216             }
2217         }
2218       else
2219         disqualify_candidate (var, "No scalar replacements to be created.");
2220     }
2221
2222   BITMAP_FREE (tmp);
2223
2224   if (res)
2225     {
2226       statistics_counter_event (cfun, "Scalarized aggregates", res);
2227       return true;
2228     }
2229   else
2230     return false;
2231 }
2232
2233 /* Generate statements copying scalar replacements of accesses within a subtree
2234    into or out of AGG.  ACCESS, all its children, siblings and their children
2235    are to be processed.  AGG is an aggregate type expression (can be a
2236    declaration but does not have to be, it can for example also be a mem_ref or
2237    a series of handled components).  TOP_OFFSET is the offset of the processed
2238    subtree which has to be subtracted from offsets of individual accesses to
2239    get corresponding offsets for AGG.  If CHUNK_SIZE is non-null, copy only
2240    replacements in the interval <start_offset, start_offset + chunk_size>,
2241    otherwise copy all.  GSI is a statement iterator used to place the new
2242    statements.  WRITE should be true when the statements should write from AGG
2243    to the replacement and false if vice versa.  if INSERT_AFTER is true, new
2244    statements will be added after the current statement in GSI, they will be
2245    added before the statement otherwise.  */
2246
2247 static void
2248 generate_subtree_copies (struct access *access, tree agg,
2249                          HOST_WIDE_INT top_offset,
2250                          HOST_WIDE_INT start_offset, HOST_WIDE_INT chunk_size,
2251                          gimple_stmt_iterator *gsi, bool write,
2252                          bool insert_after, location_t loc)
2253 {
2254   do
2255     {
2256       if (chunk_size && access->offset >= start_offset + chunk_size)
2257         return;
2258
2259       if (access->grp_to_be_replaced
2260           && (chunk_size == 0
2261               || access->offset + access->size > start_offset))
2262         {
2263           tree expr, repl = get_access_replacement (access);
2264           gimple stmt;
2265
2266           expr = build_ref_for_model (loc, agg, access->offset - top_offset,
2267                                       access, gsi, insert_after);
2268
2269           if (write)
2270             {
2271               if (access->grp_partial_lhs)
2272                 expr = force_gimple_operand_gsi (gsi, expr, true, NULL_TREE,
2273                                                  !insert_after,
2274                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2275                                                  : GSI_SAME_STMT);
2276               stmt = gimple_build_assign (repl, expr);
2277             }
2278           else
2279             {
2280               TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
2281               if (access->grp_partial_lhs)
2282                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2283                                                  !insert_after,
2284                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2285                                                  : GSI_SAME_STMT);
2286               stmt = gimple_build_assign (expr, repl);
2287             }
2288           gimple_set_location (stmt, loc);
2289
2290           if (insert_after)
2291             gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2292           else
2293             gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2294           update_stmt (stmt);
2295           sra_stats.subtree_copies++;
2296         }
2297
2298       if (access->first_child)
2299         generate_subtree_copies (access->first_child, agg, top_offset,
2300                                  start_offset, chunk_size, gsi,
2301                                  write, insert_after, loc);
2302
2303       access = access->next_sibling;
2304     }
2305   while (access);
2306 }
2307
2308 /* Assign zero to all scalar replacements in an access subtree.  ACCESS is the
2309    the root of the subtree to be processed.  GSI is the statement iterator used
2310    for inserting statements which are added after the current statement if
2311    INSERT_AFTER is true or before it otherwise.  */
2312
2313 static void
2314 init_subtree_with_zero (struct access *access, gimple_stmt_iterator *gsi,
2315                         bool insert_after, location_t loc)
2316
2317 {
2318   struct access *child;
2319
2320   if (access->grp_to_be_replaced)
2321     {
2322       gimple stmt;
2323
2324       stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (access),
2325                                   build_zero_cst (access->type));
2326       if (insert_after)
2327         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2328       else
2329         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2330       update_stmt (stmt);
2331       gimple_set_location (stmt, loc);
2332     }
2333
2334   for (child = access->first_child; child; child = child->next_sibling)
2335     init_subtree_with_zero (child, gsi, insert_after, loc);
2336 }
2337
2338 /* Search for an access representative for the given expression EXPR and
2339    return it or NULL if it cannot be found.  */
2340
2341 static struct access *
2342 get_access_for_expr (tree expr)
2343 {
2344   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
2345   tree base;
2346
2347   /* FIXME: This should not be necessary but Ada produces V_C_Es with a type of
2348      a different size than the size of its argument and we need the latter
2349      one.  */
2350   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2351     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2352
2353   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
2354   if (max_size == -1 || !DECL_P (base))
2355     return NULL;
2356
2357   if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
2358     return NULL;
2359
2360   return get_var_base_offset_size_access (base, offset, max_size);
2361 }
2362
2363 /* Replace the expression EXPR with a scalar replacement if there is one and
2364    generate other statements to do type conversion or subtree copying if
2365    necessary.  GSI is used to place newly created statements, WRITE is true if
2366    the expression is being written to (it is on a LHS of a statement or output
2367    in an assembly statement).  */
2368
2369 static bool
2370 sra_modify_expr (tree *expr, gimple_stmt_iterator *gsi, bool write)
2371 {
2372   location_t loc;
2373   struct access *access;
2374   tree type, bfr;
2375
2376   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF)
2377     {
2378       bfr = *expr;
2379       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2380     }
2381   else
2382     bfr = NULL_TREE;
2383
2384   if (TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR)
2385     expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2386   access = get_access_for_expr (*expr);
2387   if (!access)
2388     return false;
2389   type = TREE_TYPE (*expr);
2390
2391   loc = gimple_location (gsi_stmt (*gsi));
2392   if (access->grp_to_be_replaced)
2393     {
2394       tree repl = get_access_replacement (access);
2395       /* If we replace a non-register typed access simply use the original
2396          access expression to extract the scalar component afterwards.
2397          This happens if scalarizing a function return value or parameter
2398          like in gcc.c-torture/execute/20041124-1.c, 20050316-1.c and
2399          gcc.c-torture/compile/20011217-1.c.
2400
2401          We also want to use this when accessing a complex or vector which can
2402          be accessed as a different type too, potentially creating a need for
2403          type conversion (see PR42196) and when scalarized unions are involved
2404          in assembler statements (see PR42398).  */
2405       if (!useless_type_conversion_p (type, access->type))
2406         {
2407           tree ref;
2408
2409           ref = build_ref_for_model (loc, access->base, access->offset, access,
2410                                      NULL, false);
2411
2412           if (write)
2413             {
2414               gimple stmt;
2415
2416               if (access->grp_partial_lhs)
2417                 ref = force_gimple_operand_gsi (gsi, ref, true, NULL_TREE,
2418                                                  false, GSI_NEW_STMT);
2419               stmt = gimple_build_assign (repl, ref);
2420               gimple_set_location (stmt, loc);
2421               gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2422             }
2423           else
2424             {
2425               gimple stmt;
2426
2427               if (access->grp_partial_lhs)
2428                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2429                                                  true, GSI_SAME_STMT);
2430               stmt = gimple_build_assign (ref, repl);
2431               gimple_set_location (stmt, loc);
2432               gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2433             }
2434         }
2435       else
2436         *expr = repl;
2437       sra_stats.exprs++;
2438     }
2439
2440   if (access->first_child)
2441     {
2442       HOST_WIDE_INT start_offset, chunk_size;
2443       if (bfr
2444           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1)
2445           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1))
2446         {
2447           chunk_size = tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1);
2448           start_offset = access->offset
2449             + tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1);
2450         }
2451       else
2452         start_offset = chunk_size = 0;
2453
2454       generate_subtree_copies (access->first_child, access->base, 0,
2455                                start_offset, chunk_size, gsi, write, write,
2456                                loc);
2457     }
2458   return true;
2459 }
2460
2461 /* Where scalar replacements of the RHS have been written to when a replacement
2462    of a LHS of an assigments cannot be direclty loaded from a replacement of
2463    the RHS. */
2464 enum unscalarized_data_handling { SRA_UDH_NONE,  /* Nothing done so far. */
2465                                   SRA_UDH_RIGHT, /* Data flushed to the RHS. */
2466                                   SRA_UDH_LEFT }; /* Data flushed to the LHS. */
2467
2468 /* Store all replacements in the access tree rooted in TOP_RACC either to their
2469    base aggregate if there are unscalarized data or directly to LHS of the
2470    statement that is pointed to by GSI otherwise.  */
2471
2472 static enum unscalarized_data_handling
2473 handle_unscalarized_data_in_subtree (struct access *top_racc,
2474                                      gimple_stmt_iterator *gsi)
2475 {
2476   if (top_racc->grp_unscalarized_data)
2477     {
2478       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, top_racc->base, 0, 0, 0,
2479                                gsi, false, false,
2480                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2481       return SRA_UDH_RIGHT;
2482     }
2483   else
2484     {
2485       tree lhs = gimple_assign_lhs (gsi_stmt (*gsi));
2486       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, lhs, top_racc->offset,
2487                                0, 0, gsi, false, false,
2488                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2489       return SRA_UDH_LEFT;
2490     }
2491 }
2492
2493
2494 /* Try to generate statements to load all sub-replacements in an access subtree
2495    formed by children of LACC from scalar replacements in the TOP_RACC subtree.
2496    If that is not possible, refresh the TOP_RACC base aggregate and load the
2497    accesses from it.  LEFT_OFFSET is the offset of the left whole subtree being
2498    copied. NEW_GSI is stmt iterator used for statement insertions after the
2499    original assignment, OLD_GSI is used to insert statements before the
2500    assignment.  *REFRESHED keeps the information whether we have needed to
2501    refresh replacements of the LHS and from which side of the assignments this
2502    takes place.  */
2503
2504 static void
2505 load_assign_lhs_subreplacements (struct access *lacc, struct access *top_racc,
2506                                  HOST_WIDE_INT left_offset,
2507                                  gimple_stmt_iterator *old_gsi,
2508                                  gimple_stmt_iterator *new_gsi,
2509                                  enum unscalarized_data_handling *refreshed)
2510 {
2511   location_t loc = gimple_location (gsi_stmt (*old_gsi));
2512   for (lacc = lacc->first_child; lacc; lacc = lacc->next_sibling)
2513     {
2514       if (lacc->grp_to_be_replaced)
2515         {
2516           struct access *racc;
2517           HOST_WIDE_INT offset = lacc->offset - left_offset + top_racc->offset;
2518           gimple stmt;
2519           tree rhs;
2520
2521           racc = find_access_in_subtree (top_racc, offset, lacc->size);
2522           if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2523             {
2524               rhs = get_access_replacement (racc);
2525               if (!useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
2526                 rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, lacc->type, rhs);
2527             }
2528           else
2529             {
2530               /* No suitable access on the right hand side, need to load from
2531                  the aggregate.  See if we have to update it first... */
2532               if (*refreshed == SRA_UDH_NONE)
2533                 *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2534                                                                   old_gsi);
2535
2536               if (*refreshed == SRA_UDH_LEFT)
2537                 rhs = build_ref_for_model (loc, lacc->base, lacc->offset, lacc,
2538                                             new_gsi, true);
2539               else
2540                 rhs = build_ref_for_model (loc, top_racc->base, offset, lacc,
2541                                             new_gsi, true);
2542             }
2543
2544           stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (lacc), rhs);
2545           gsi_insert_after (new_gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2546           gimple_set_location (stmt, loc);
2547           update_stmt (stmt);
2548           sra_stats.subreplacements++;
2549         }
2550       else if (*refreshed == SRA_UDH_NONE
2551                && lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2552         *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2553                                                           old_gsi);
2554
2555       if (lacc->first_child)
2556         load_assign_lhs_subreplacements (lacc, top_racc, left_offset,
2557                                          old_gsi, new_gsi, refreshed);
2558     }
2559 }
2560
2561 /* Result code for SRA assignment modification.  */
2562 enum assignment_mod_result { SRA_AM_NONE,       /* nothing done for the stmt */
2563                              SRA_AM_MODIFIED,  /* stmt changed but not
2564                                                   removed */
2565                              SRA_AM_REMOVED };  /* stmt eliminated */
2566
2567 /* Modify assignments with a CONSTRUCTOR on their RHS.  STMT contains a pointer
2568    to the assignment and GSI is the statement iterator pointing at it.  Returns
2569    the same values as sra_modify_assign.  */
2570
2571 static enum assignment_mod_result
2572 sra_modify_constructor_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2573 {
2574   tree lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2575   struct access *acc;
2576   location_t loc;
2577
2578   acc = get_access_for_expr (lhs);
2579   if (!acc)
2580     return SRA_AM_NONE;
2581
2582   loc = gimple_location (*stmt);
2583   if (VEC_length (constructor_elt,
2584                   CONSTRUCTOR_ELTS (gimple_assign_rhs1 (*stmt))) > 0)
2585     {
2586       /* I have never seen this code path trigger but if it can happen the
2587          following should handle it gracefully.  */
2588       if (access_has_children_p (acc))
2589         generate_subtree_copies (acc->first_child, acc->base, 0, 0, 0, gsi,
2590                                  true, true, loc);
2591       return SRA_AM_MODIFIED;
2592     }
2593
2594   if (acc->grp_covered)
2595     {
2596       init_subtree_with_zero (acc, gsi, false, loc);
2597       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2598       gsi_remove (gsi, true);
2599       return SRA_AM_REMOVED;
2600     }
2601   else
2602     {
2603       init_subtree_with_zero (acc, gsi, true, loc);
2604       return SRA_AM_MODIFIED;
2605     }
2606 }
2607
2608 /* Create and return a new suitable default definition SSA_NAME for RACC which
2609    is an access describing an uninitialized part of an aggregate that is being
2610    loaded.  */
2611
2612 static tree
2613 get_repl_default_def_ssa_name (struct access *racc)
2614 {
2615   tree repl, decl;
2616
2617   decl = get_unrenamed_access_replacement (racc);
2618
2619   repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2620   if (!repl)
2621     {
2622       repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2623       set_default_def (decl, repl);
2624     }
2625
2626   return repl;
2627 }
2628
2629 /* Return true if REF has a COMPONENT_REF with a bit-field field declaration
2630    somewhere in it.  */
2631
2632 static inline bool
2633 contains_bitfld_comp_ref_p (const_tree ref)
2634 {
2635   while (handled_component_p (ref))
2636     {
2637       if (TREE_CODE (ref) == COMPONENT_REF
2638           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (ref, 1)))
2639         return true;
2640       ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
2641     }
2642
2643   return false;
2644 }
2645
2646 /* Return true if REF has an VIEW_CONVERT_EXPR or a COMPONENT_REF with a
2647    bit-field field declaration somewhere in it.  */
2648
2649 static inline bool
2650 contains_vce_or_bfcref_p (const_tree ref)
2651 {
2652   while (handled_component_p (ref))
2653     {
2654       if (TREE_CODE (ref) == VIEW_CONVERT_EXPR
2655           || (TREE_CODE (ref) == COMPONENT_REF
2656               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (ref, 1))))
2657         return true;
2658       ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
2659     }
2660
2661   return false;
2662 }
2663
2664 /* Examine both sides of the assignment statement pointed to by STMT, replace
2665    them with a scalare replacement if there is one and generate copying of
2666    replacements if scalarized aggregates have been used in the assignment.  GSI
2667    is used to hold generated statements for type conversions and subtree
2668    copying.  */
2669
2670 static enum assignment_mod_result
2671 sra_modify_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2672 {
2673   struct access *lacc, *racc;
2674   tree lhs, rhs;
2675   bool modify_this_stmt = false;
2676   bool force_gimple_rhs = false;
2677   location_t loc;
2678   gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2679
2680   if (!gimple_assign_single_p (*stmt))
2681     return SRA_AM_NONE;
2682   lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2683   rhs = gimple_assign_rhs1 (*stmt);
2684
2685   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2686     return sra_modify_constructor_assign (stmt, gsi);
2687
2688   if (TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == REALPART_EXPR
2689       || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == IMAGPART_EXPR
2690       || TREE_CODE (rhs) == BIT_FIELD_REF || TREE_CODE (lhs) == BIT_FIELD_REF)
2691     {
2692       modify_this_stmt = sra_modify_expr (gimple_assign_rhs1_ptr (*stmt),
2693                                           gsi, false);
2694       modify_this_stmt |= sra_modify_expr (gimple_assign_lhs_ptr (*stmt),
2695                                            gsi, true);
2696       return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2697     }
2698
2699   lacc = get_access_for_expr (lhs);
2700   racc = get_access_for_expr (rhs);
2701   if (!lacc && !racc)
2702     return SRA_AM_NONE;
2703
2704   loc = gimple_location (*stmt);
2705   if (lacc && lacc->grp_to_be_replaced)
2706     {
2707       lhs = get_access_replacement (lacc);
2708       gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2709       modify_this_stmt = true;
2710       if (lacc->grp_partial_lhs)
2711         force_gimple_rhs = true;
2712       sra_stats.exprs++;
2713     }
2714
2715   if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2716     {
2717       rhs = get_access_replacement (racc);
2718       modify_this_stmt = true;
2719       if (racc->grp_partial_lhs)
2720         force_gimple_rhs = true;
2721       sra_stats.exprs++;
2722     }
2723
2724   if (modify_this_stmt)
2725     {
2726       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2727         {
2728           /* If we can avoid creating a VIEW_CONVERT_EXPR do so.
2729              ???  This should move to fold_stmt which we simply should
2730              call after building a VIEW_CONVERT_EXPR here.  */
2731           if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2732               && !contains_bitfld_comp_ref_p (lhs)
2733               && !access_has_children_p (lacc))
2734             {
2735               lhs = build_ref_for_offset (loc, lhs, 0, TREE_TYPE (rhs),
2736                                           gsi, false);
2737               gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2738             }
2739           else if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
2740                    && !contains_vce_or_bfcref_p (rhs)
2741                    && !access_has_children_p (racc))
2742             rhs = build_ref_for_offset (loc, rhs, 0, TREE_TYPE (lhs),
2743                                         gsi, false);
2744
2745           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2746             {
2747               rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (lhs),
2748                                      rhs);
2749               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs))
2750                   && TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2751                 force_gimple_rhs = true;
2752             }
2753         }
2754     }
2755
2756   /* From this point on, the function deals with assignments in between
2757      aggregates when at least one has scalar reductions of some of its
2758      components.  There are three possible scenarios: Both the LHS and RHS have
2759      to-be-scalarized components, 2) only the RHS has or 3) only the LHS has.
2760
2761      In the first case, we would like to load the LHS components from RHS
2762      components whenever possible.  If that is not possible, we would like to
2763      read it directly from the RHS (after updating it by storing in it its own
2764      components).  If there are some necessary unscalarized data in the LHS,
2765      those will be loaded by the original assignment too.  If neither of these
2766      cases happen, the original statement can be removed.  Most of this is done
2767      by load_assign_lhs_subreplacements.
2768
2769      In the second case, we would like to store all RHS scalarized components
2770      directly into LHS and if they cover the aggregate completely, remove the
2771      statement too.  In the third case, we want the LHS components to be loaded
2772      directly from the RHS (DSE will remove the original statement if it
2773      becomes redundant).
2774
2775      This is a bit complex but manageable when types match and when unions do
2776      not cause confusion in a way that we cannot really load a component of LHS
2777      from the RHS or vice versa (the access representing this level can have
2778      subaccesses that are accessible only through a different union field at a
2779      higher level - different from the one used in the examined expression).
2780      Unions are fun.
2781
2782      Therefore, I specially handle a fourth case, happening when there is a
2783      specific type cast or it is impossible to locate a scalarized subaccess on
2784      the other side of the expression.  If that happens, I simply "refresh" the
2785      RHS by storing in it is scalarized components leave the original statement
2786      there to do the copying and then load the scalar replacements of the LHS.
2787      This is what the first branch does.  */
2788
2789   if (gimple_has_volatile_ops (*stmt)
2790       || contains_vce_or_bfcref_p (rhs)
2791       || contains_vce_or_bfcref_p (lhs))
2792     {
2793       if (access_has_children_p (racc))
2794         generate_subtree_copies (racc->first_child, racc->base, 0, 0, 0,
2795                                  gsi, false, false, loc);
2796       if (access_has_children_p (lacc))
2797         generate_subtree_copies (lacc->first_child, lacc->base, 0, 0, 0,
2798                                  gsi, true, true, loc);
2799       sra_stats.separate_lhs_rhs_handling++;
2800     }
2801   else
2802     {
2803       if (access_has_children_p (lacc) && access_has_children_p (racc))
2804         {
2805           gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2806           enum unscalarized_data_handling refreshed;
2807
2808           if (lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2809             refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (racc, gsi);
2810           else
2811             refreshed = SRA_UDH_NONE;
2812
2813           load_assign_lhs_subreplacements (lacc, racc, lacc->offset,
2814                                            &orig_gsi, gsi, &refreshed);
2815           if (refreshed != SRA_UDH_RIGHT)
2816             {
2817               gsi_next (gsi);
2818               unlink_stmt_vdef (*stmt);
2819               gsi_remove (&orig_gsi, true);
2820               sra_stats.deleted++;
2821               return SRA_AM_REMOVED;
2822             }
2823         }
2824       else
2825         {
2826           if (racc)
2827             {
2828               if (!racc->grp_to_be_replaced && !racc->grp_unscalarized_data)
2829                 {
2830                   if (dump_file)
2831                     {
2832                       fprintf (dump_file, "Removing load: ");
2833                       print_gimple_stmt (dump_file, *stmt, 0, 0);
2834                     }
2835
2836                   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2837                     {
2838                       rhs = get_repl_default_def_ssa_name (racc);
2839                       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
2840                                                       TREE_TYPE (rhs)))
2841                         rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR,
2842                                                TREE_TYPE (lhs), rhs);
2843                     }
2844                   else
2845                     {
2846                       if (racc->first_child)
2847                         generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2848                                                  racc->offset, 0, 0, gsi,
2849                                                  false, false, loc);
2850
2851                       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (*gsi));
2852                       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2853                       gsi_remove (gsi, true);
2854                       sra_stats.deleted++;
2855                       return SRA_AM_REMOVED;
2856                     }
2857                 }
2858               else if (racc->first_child)
2859                 generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs, racc->offset,
2860                                          0, 0, gsi, false, true, loc);
2861             }
2862           if (access_has_children_p (lacc))
2863             generate_subtree_copies (lacc->first_child, rhs, lacc->offset,
2864                                      0, 0, gsi, true, true, loc);
2865         }
2866     }
2867
2868   /* This gimplification must be done after generate_subtree_copies, lest we
2869      insert the subtree copies in the middle of the gimplified sequence.  */
2870   if (force_gimple_rhs)
2871     rhs = force_gimple_operand_gsi (&orig_gsi, rhs, true, NULL_TREE,
2872                                     true, GSI_SAME_STMT);
2873   if (gimple_assign_rhs1 (*stmt) != rhs)
2874     {
2875       modify_this_stmt = true;
2876       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2877       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2878     }
2879
2880   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2881 }
2882
2883 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2884    analyze_all_variable_accesses.  Return true iff the CFG has been
2885    changed.  */
2886
2887 static bool
2888 sra_modify_function_body (void)
2889 {
2890   bool cfg_changed = false;
2891   basic_block bb;
2892
2893   FOR_EACH_BB (bb)
2894     {
2895       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2896       while (!gsi_end_p (gsi))
2897         {
2898           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2899           enum assignment_mod_result assign_result;
2900           bool modified = false, deleted = false;
2901           tree *t;
2902           unsigned i;
2903
2904           switch (gimple_code (stmt))
2905             {
2906             case GIMPLE_RETURN:
2907               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2908               if (*t != NULL_TREE)
2909                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2910               break;
2911
2912             case GIMPLE_ASSIGN:
2913               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2914               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2915               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2916               break;
2917
2918             case GIMPLE_CALL:
2919               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2920               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2921                 {
2922                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2923                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2924                 }
2925
2926               if (gimple_call_lhs (stmt))
2927                 {
2928                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2929                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2930                 }
2931               break;
2932
2933             case GIMPLE_ASM:
2934               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2935                 {
2936                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2937                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2938                 }
2939               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2940                 {
2941                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2942                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2943                 }
2944               break;
2945
2946             default:
2947               break;
2948             }
2949
2950           if (modified)
2951             {
2952               update_stmt (stmt);
2953               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
2954                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2955                 cfg_changed = true;
2956             }
2957           if (!deleted)
2958             gsi_next (&gsi);
2959         }
2960     }
2961
2962   return cfg_changed;
2963 }
2964
2965 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2966    parameters.  */
2967
2968 static void
2969 initialize_parameter_reductions (void)
2970 {
2971   gimple_stmt_iterator gsi;
2972   gimple_seq seq = NULL;
2973   tree parm;
2974
2975   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
2976        parm;
2977        parm = DECL_CHAIN (parm))
2978     {
2979       VEC (access_p, heap) *access_vec;
2980       struct access *access;
2981
2982       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
2983         continue;
2984       access_vec = get_base_access_vector (parm);
2985       if (!access_vec)
2986         continue;
2987
2988       if (!seq)
2989         {
2990           seq = gimple_seq_alloc ();
2991           gsi = gsi_start (seq);
2992         }
2993
2994       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
2995            access;
2996            access = access->next_grp)
2997         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true,
2998                                  EXPR_LOCATION (parm));
2999     }
3000
3001   if (seq)
3002     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
3003 }
3004
3005 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
3006    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
3007    the required transformations.  */
3008 static unsigned int
3009 perform_intra_sra (void)
3010 {
3011   int ret = 0;
3012   sra_initialize ();
3013
3014   if (!find_var_candidates ())
3015     goto out;
3016
3017   if (!scan_function ())
3018     goto out;
3019
3020   if (!analyze_all_variable_accesses ())
3021     goto out;
3022
3023   if (sra_modify_function_body ())
3024     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
3025   else
3026     ret = TODO_update_ssa;
3027   initialize_parameter_reductions ();
3028
3029   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
3030                             sra_stats.replacements);
3031   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
3032   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
3033                             sra_stats.subtree_copies);
3034   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
3035                             sra_stats.subreplacements);
3036   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
3037   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
3038                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
3039
3040  out:
3041   sra_deinitialize ();
3042   return ret;
3043 }
3044
3045 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
3046 static unsigned int
3047 early_intra_sra (void)
3048 {
3049   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
3050   return perform_intra_sra ();
3051 }
3052
3053 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
3054 static unsigned int
3055 late_intra_sra (void)
3056 {
3057   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
3058   return perform_intra_sra ();
3059 }
3060
3061
3062 static bool
3063 gate_intra_sra (void)
3064 {
3065   return flag_tree_sra != 0 && dbg_cnt (tree_sra);
3066 }
3067
3068
3069 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
3070 {
3071  {
3072   GIMPLE_PASS,
3073   "esra",                               /* name */
3074   gate_intra_sra,                       /* gate */
3075   early_intra_sra,                      /* execute */
3076   NULL,                                 /* sub */
3077   NULL,                                 /* next */
3078   0,                                    /* static_pass_number */
3079   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3080   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3081   0,                                    /* properties_provided */
3082   0,                                    /* properties_destroyed */
3083   0,                                    /* todo_flags_start */
3084   TODO_dump_func
3085   | TODO_update_ssa
3086   | TODO_ggc_collect
3087   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3088  }
3089 };
3090
3091 struct gimple_opt_pass pass_sra =
3092 {
3093  {
3094   GIMPLE_PASS,
3095   "sra",                                /* name */
3096   gate_intra_sra,                       /* gate */
3097   late_intra_sra,                       /* execute */
3098   NULL,                                 /* sub */
3099   NULL,                                 /* next */
3100   0,                                    /* static_pass_number */
3101   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3102   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3103   0,                                    /* properties_provided */
3104   0,                                    /* properties_destroyed */
3105   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
3106   TODO_dump_func
3107   | TODO_update_ssa
3108   | TODO_ggc_collect
3109   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3110  }
3111 };
3112
3113
3114 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3115    parameter.  */
3116
3117 static bool
3118 is_unused_scalar_param (tree parm)
3119 {
3120   tree name;
3121   return (is_gimple_reg (parm)
3122           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3123               || has_zero_uses (name)));
3124 }
3125
3126 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3127    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3128    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3129    non-NULL default definition.  */
3130
3131 static bool
3132 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3133 {
3134   imm_use_iterator ui;
3135   gimple stmt;
3136   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3137   bool ret = false;
3138
3139   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3140     {
3141       int uses_ok = 0;
3142       use_operand_p use_p;
3143
3144       if (is_gimple_debug (stmt))
3145         continue;
3146
3147       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3148       if (gimple_has_lhs (stmt))
3149         {
3150           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3151           while (handled_component_p (lhs))
3152             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3153           if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
3154               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name
3155               && integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
3156               && types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
3157                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3158             uses_ok++;
3159         }
3160       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3161         {
3162           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3163           while (handled_component_p (rhs))
3164             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3165           if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
3166               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name
3167               && integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
3168               && types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
3169                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3170             uses_ok++;
3171         }
3172       else if (is_gimple_call (stmt))
3173         {
3174           unsigned i;
3175           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3176             {
3177               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3178               while (handled_component_p (arg))
3179                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3180               if (TREE_CODE (arg) == MEM_REF
3181                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name
3182                   && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg, 1))
3183                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg),
3184                                          TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3185                 uses_ok++;
3186             }
3187         }
3188
3189       /* If the number of valid uses does not match the number of
3190          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3191       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3192         --uses_ok;
3193
3194       if (uses_ok != 0)
3195         ret = true;
3196
3197       if (ret)
3198         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3199     }
3200
3201   return ret;
3202 }
3203
3204 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3205    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3206    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3207    such candidate has been found.  */
3208
3209 static bool
3210 find_param_candidates (void)
3211 {
3212   tree parm;
3213   int count = 0;
3214   bool ret = false;
3215
3216   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3217        parm;
3218        parm = DECL_CHAIN (parm))
3219     {
3220       tree type = TREE_TYPE (parm);
3221
3222       count++;
3223
3224       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3225           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3226           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3227         continue;
3228
3229       if (is_unused_scalar_param (parm))
3230         {
3231           ret = true;
3232           continue;
3233         }
3234
3235       if (POINTER_TYPE_P (type))
3236         {
3237           type = TREE_TYPE (type);
3238
3239           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3240               || TYPE_VOLATILE (type)
3241               || (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE
3242                   && TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
3243               || !is_gimple_reg (parm)
3244               || is_va_list_type (type)
3245               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3246             continue;
3247         }
3248       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3249         continue;
3250
3251       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3252           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3253           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3254           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3255               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3256         continue;
3257
3258       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3259       ret = true;
3260       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3261         {
3262           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3263           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3264           fprintf (dump_file, "\n");
3265         }
3266     }
3267
3268   func_param_count = count;
3269   return ret;
3270 }
3271
3272 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3273    maybe_modified. */
3274
3275 static bool
3276 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3277                      void *data)
3278 {
3279   struct access *repr = (struct access *) data;
3280
3281   repr->grp_maybe_modified = 1;
3282   return true;
3283 }
3284
3285 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3286    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3287    current function.  */
3288
3289 static void
3290 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3291 {
3292   int i;
3293
3294   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3295     {
3296       struct access *repr;
3297
3298       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3299            repr;
3300            repr = repr->next_grp)
3301         {
3302           struct access *access;
3303           bitmap visited;
3304           ao_ref ar;
3305
3306           if (no_accesses_p (repr))
3307             continue;
3308           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3309               || repr->grp_maybe_modified)
3310             continue;
3311
3312           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3313           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3314           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3315             {
3316               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3317                  be trivially set.  */
3318               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3319                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3320               if (repr->grp_maybe_modified)
3321                 break;
3322             }
3323           BITMAP_FREE (visited);
3324         }
3325     }
3326 }
3327
3328 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3329    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3330    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3331    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3332    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3333
3334 static void
3335 propagate_dereference_distances (void)
3336 {
3337   VEC (basic_block, heap) *queue;
3338   basic_block bb;
3339
3340   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3341   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3342   FOR_EACH_BB (bb)
3343     {
3344       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3345       bb->aux = bb;
3346     }
3347
3348   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3349     {
3350       edge_iterator ei;
3351       edge e;
3352       bool change = false;
3353       int i;
3354
3355       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3356       bb->aux = NULL;
3357
3358       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3359         continue;
3360
3361       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3362         {
3363           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3364           bool first = true;
3365           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3366
3367           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3368           {
3369             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3370
3371             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3372               continue;
3373
3374             if (first)
3375               {
3376                 first = false;
3377                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3378               }
3379             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3380               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3381           }
3382
3383           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3384             {
3385               bb_dereferences[idx] = inh;
3386               change = true;
3387             }
3388         }
3389
3390       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3391         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3392           {
3393             if (e->src->aux)
3394               continue;
3395
3396             e->src->aux = e->src;
3397             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3398           }
3399     }
3400
3401   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3402 }
3403
3404 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3405
3406 static void
3407 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3408 {
3409   basic_block bb;
3410
3411   fprintf (dump_file, str);
3412   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3413     {
3414       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3415       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3416         {
3417           int i;
3418           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3419             {
3420               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3421               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3422             }
3423         }
3424       fprintf (f, "\n");
3425     }
3426   fprintf (dump_file, "\n");
3427 }
3428
3429 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3430    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3431    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3432    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3433    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3434
3435    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3436    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3437    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3438    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3439    an example).
3440
3441    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3442    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3443    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3444    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3445    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3446
3447 static void
3448 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3449 {
3450   int i;
3451
3452   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3453     dump_dereferences_table (dump_file,
3454                              "Dereference table before propagation:\n",
3455                              bb_dereferences);
3456
3457   propagate_dereference_distances ();
3458
3459   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3460     dump_dereferences_table (dump_file,
3461                              "Dereference table after propagation:\n",
3462                              bb_dereferences);
3463
3464   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3465     {
3466       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3467       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3468
3469       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3470         continue;
3471
3472       do
3473         {
3474           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3475             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3476           repr = repr->next_grp;
3477         }
3478       while (repr);
3479     }
3480 }
3481
3482 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3483    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3484    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3485    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3486    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3487
3488 static struct access *
3489 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3490 {
3491   int i, access_count;
3492   struct access *repr;
3493   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3494
3495   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3496   gcc_assert (access_vec);
3497   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3498   if (repr->write)
3499     return NULL;
3500   repr->group_representative = repr;
3501
3502   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3503   for (i = 1; i < access_count; i++)
3504     {
3505       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3506       if (access->write)
3507         return NULL;
3508       access->group_representative = repr;
3509       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3510       repr->next_sibling = access;
3511     }
3512
3513   repr->grp_read = 1;
3514   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3515   return repr;
3516 }
3517
3518 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3519    associated with. */
3520
3521 static bool
3522 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3523 {
3524   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3525      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3526      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3527      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3528      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3529      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3530   if (access->write
3531       && (is_gimple_call (access->stmt)
3532           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3533     return true;
3534
3535   return false;
3536 }
3537
3538
3539 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3540    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3541    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3542    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3543    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3544    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3545
3546 static struct access *
3547 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3548 {
3549   int i, j, access_count, group_count;
3550   int agg_size, total_size = 0;
3551   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3552   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3553
3554   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3555   if (!access_vec)
3556     return &no_accesses_representant;
3557   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3558
3559   VEC_qsort (access_p, access_vec, compare_access_positions);
3560
3561   i = 0;
3562   total_size = 0;
3563   group_count = 0;
3564   while (i < access_count)
3565     {
3566       bool modification;
3567       tree a1_alias_type;
3568       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3569       modification = access->write;
3570       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3571         return NULL;
3572       a1_alias_type = reference_alias_ptr_type (access->expr);
3573
3574       /* Access is about to become group representative unless we find some
3575          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3576          apart. */
3577
3578       j = i + 1;
3579       while (j < access_count)
3580         {
3581           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3582           if (ac2->offset != access->offset)
3583             {
3584               /* All or nothing law for parameters. */
3585               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3586                 return NULL;
3587               else
3588                 break;
3589             }
3590           else if (ac2->size != access->size)
3591             return NULL;
3592
3593           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2)
3594               || (ac2->type != access->type
3595                   && (TREE_ADDRESSABLE (ac2->type)
3596                       || TREE_ADDRESSABLE (access->type)))
3597               || (reference_alias_ptr_type (ac2->expr) != a1_alias_type))
3598             return NULL;
3599
3600           modification |= ac2->write;
3601           ac2->group_representative = access;
3602           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3603           access->next_sibling = ac2;
3604           j++;
3605         }
3606
3607       group_count++;
3608       access->grp_maybe_modified = modification;
3609       if (!modification)
3610         *ro_grp = true;
3611       *prev_acc_ptr = access;
3612       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3613       total_size += access->size;
3614       i = j;
3615     }
3616
3617   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3618     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3619   else
3620     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3621   if (total_size >= agg_size)
3622     return NULL;
3623
3624   gcc_assert (group_count > 0);
3625   return res;
3626 }
3627
3628 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3629    be reduced into components.  */
3630
3631 static int
3632 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3633 {
3634   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3635   bool by_ref;
3636   tree parm;
3637
3638   parm = repr->base;
3639   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3640   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3641
3642   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3643     {
3644       by_ref = true;
3645       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3646     }
3647   else
3648     {
3649       by_ref = false;
3650       agg_size = cur_parm_size;
3651     }
3652
3653   if (dump_file)
3654     {
3655       struct access *acc;
3656       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3657       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3658       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3659       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3660         dump_access (dump_file, acc, true);
3661     }
3662
3663   total_size = 0;
3664   new_param_count = 0;
3665
3666   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3667     {
3668       gcc_assert (parm == repr->base);
3669       new_param_count++;
3670
3671       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3672                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3673         total_size += repr->size;
3674       else
3675         total_size += cur_parm_size;
3676     }
3677
3678   gcc_assert (new_param_count > 0);
3679
3680   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3681     parm_size_limit = cur_parm_size;
3682   else
3683     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3684                        * cur_parm_size);
3685
3686   if (total_size < agg_size
3687       && total_size <= parm_size_limit)
3688     {
3689       if (dump_file)
3690         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3691                  new_param_count);
3692       return new_param_count;
3693     }
3694   else
3695     return 0;
3696 }
3697
3698 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3699    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3700 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3701                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3702
3703 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3704    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3705
3706 static enum ipa_splicing_result
3707 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3708 {
3709   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3710   tree parm;
3711   struct access *repr;
3712
3713   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3714
3715   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3716        parm;
3717        parm = DECL_CHAIN (parm))
3718     {
3719       if (is_unused_scalar_param (parm))
3720         {
3721           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3722                           &no_accesses_representant);
3723           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3724             result = UNUSED_PARAMS;
3725         }
3726       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3727                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3728                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3729         {
3730           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3731           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3732           if (repr)
3733             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3734         }
3735       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3736         {
3737           bool ro_grp = false;
3738           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3739           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3740
3741           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3742             {
3743               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3744                 {
3745                   if (ro_grp)
3746                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3747                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3748                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3749                 }
3750               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3751                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3752             }
3753           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3754             result = UNUSED_PARAMS;
3755         }
3756       else
3757         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3758     }
3759
3760   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3761     {
3762       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3763       *representatives = NULL;
3764       return NO_GOOD_ACCESS;
3765     }
3766
3767   return result;
3768 }
3769
3770 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3771
3772 static inline int
3773 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3774 {
3775   int i, len;
3776
3777   len = VEC_length (tree, parms);
3778   for (i = 0; i < len; i++)
3779     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3780       return i;
3781   gcc_unreachable ();
3782 }
3783
3784 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3785    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3786    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3787    final number of adjustments.  */
3788
3789 static ipa_parm_adjustment_vec
3790 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3791                                        int adjustments_count)
3792 {
3793   VEC (tree, heap) *parms;
3794   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3795   tree parm;
3796   int i;
3797
3798   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3799   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3800   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3801   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3802   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = DECL_CHAIN (parm))
3803     {
3804       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3805
3806       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3807         {
3808           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3809
3810           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3811           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3812           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3813           adj->base = parm;
3814           if (!repr)
3815             adj->copy_param = 1;
3816           else
3817             adj->remove_param = 1;
3818         }
3819       else
3820         {
3821           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3822           int index = get_param_index (parm, parms);
3823
3824           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3825             {
3826               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3827               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3828               gcc_assert (repr->base == parm);
3829               adj->base_index = index;
3830               adj->base = repr->base;
3831               adj->type = repr->type;
3832               adj->alias_ptr_type = reference_alias_ptr_type (repr->expr);
3833               adj->offset = repr->offset;
3834               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3835                              && (repr->grp_maybe_modified
3836                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3837
3838             }
3839         }
3840     }
3841   VEC_free (tree, heap, parms);
3842   return adjustments;
3843 }
3844
3845 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3846    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3847
3848 static ipa_parm_adjustment_vec
3849 analyze_all_param_acesses (void)
3850 {
3851   enum ipa_splicing_result repr_state;
3852   bool proceed = false;
3853   int i, adjustments_count = 0;
3854   VEC (access_p, heap) *representatives;
3855   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3856
3857   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3858   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3859     return NULL;
3860
3861   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3862      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3863   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3864     {
3865       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3866       analyze_modified_params (representatives);
3867     }
3868
3869   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3870     {
3871       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3872
3873       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3874         {
3875           if (repr->grp_scalar_ptr)
3876             {
3877               adjustments_count++;
3878               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3879                   || repr->grp_maybe_modified)
3880                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3881               else
3882                 {
3883                   proceed = true;
3884                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3885                 }
3886             }
3887           else
3888             {
3889               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3890
3891               if (new_components == 0)
3892                 {
3893                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3894                   adjustments_count++;
3895                 }
3896               else
3897                 {
3898                   adjustments_count += new_components;
3899                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3900                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3901                   proceed = true;
3902                 }
3903             }
3904         }
3905       else
3906         {
3907           if (no_accesses_p (repr))
3908             {
3909               proceed = true;
3910               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3911             }
3912           adjustments_count++;
3913         }
3914     }
3915
3916   if (!proceed && dump_file)
3917     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3918
3919   if (proceed)
3920     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3921                                                          adjustments_count);
3922   else
3923     adjustments = NULL;
3924
3925   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3926   return adjustments;
3927 }
3928
3929 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3930    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3931    created one.  */
3932
3933 static tree
3934 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3935 {
3936   tree repl;
3937   if (!adj->new_ssa_base)
3938     {
3939       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3940
3941       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3942       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3943       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3944
3945       get_var_ann (repl);
3946       add_referenced_var (repl);
3947       adj->new_ssa_base = repl;
3948     }
3949   else
3950     repl = adj->new_ssa_base;
3951   return repl;
3952 }
3953
3954 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3955    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3956    adjustment. */
3957
3958 static struct ipa_parm_adjustment *
3959 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3960 {
3961   int i, len;
3962
3963   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3964   for (i = 0; i < len; i++)
3965     {
3966       struct ipa_parm_adjustment *adj;
3967
3968       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3969       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
3970         return adj;
3971     }
3972
3973   return NULL;
3974 }
3975
3976 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
3977    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
3978    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
3979    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
3980
3981 static bool
3982 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
3983                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3984 {
3985   struct ipa_parm_adjustment *adj;
3986   tree lhs, decl, repl, name;
3987
3988   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
3989     lhs = gimple_phi_result (stmt);
3990   else if (is_gimple_assign (stmt))
3991     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3992   else if (is_gimple_call (stmt))
3993     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3994   else
3995     gcc_unreachable ();
3996
3997   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
3998     return false;
3999   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
4000   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
4001     return false;
4002
4003   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
4004   if (!adj)
4005     return false;
4006
4007   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
4008   name = make_ssa_name (repl, stmt);
4009
4010   if (dump_file)
4011     {
4012       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
4013       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
4014       fprintf (dump_file, " with ");
4015       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
4016       fprintf (dump_file, "\n");
4017     }
4018
4019   if (is_gimple_assign (stmt))
4020     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
4021   else if (is_gimple_call (stmt))
4022     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
4023   else
4024     gimple_phi_set_result (stmt, name);
4025
4026   replace_uses_by (lhs, name);
4027   release_ssa_name (lhs);
4028   return true;
4029 }
4030
4031 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
4032    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
4033    specifies whether the function should care about type incompatibility the
4034    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
4035    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
4036    was modified. */
4037
4038 static bool
4039 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
4040                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4041 {
4042   int i, len;
4043   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
4044   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
4045   tree base, src;
4046
4047   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4048
4049   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
4050       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
4051       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
4052     {
4053       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
4054       convert = true;
4055     }
4056
4057   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
4058   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
4059     return false;
4060
4061   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
4062     {
4063       offset += mem_ref_offset (base).low * BITS_PER_UNIT;
4064       base = TREE_OPERAND (base, 0);
4065     }
4066
4067   base = get_ssa_base_param (base);
4068   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
4069     return false;
4070
4071   for (i = 0; i < len; i++)
4072     {
4073       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4074
4075       if (adj->base == base &&
4076           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
4077         {
4078           cand = adj;
4079           break;
4080         }
4081     }
4082   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
4083     return false;
4084
4085   if (cand->by_ref)
4086     src = build_simple_mem_ref (cand->reduction);
4087   else
4088     src = cand->reduction;
4089
4090   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4091     {
4092       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
4093       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
4094       fprintf (dump_file, " with ");
4095       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
4096       fprintf (dump_file, "\n");
4097     }
4098
4099   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
4100     {
4101       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
4102       *expr = vce;
4103     }
4104   else
4105     *expr = src;
4106   return true;
4107 }
4108
4109 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
4110    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
4111    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
4112    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
4113    was modified.  */
4114
4115 static bool
4116 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
4117                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4118 {
4119   gimple stmt = *stmt_ptr;
4120   tree *lhs_p, *rhs_p;
4121   bool any;
4122
4123   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
4124     return false;
4125
4126   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4127   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4128
4129   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4130   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4131   if (any)
4132     {
4133       tree new_rhs = NULL_TREE;
4134
4135       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4136         {
4137           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4138             {
4139               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4140               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4141                 *rhs_p = build_zero_cst (TREE_TYPE (*lhs_p));
4142               else
4143                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4144             }
4145           else
4146             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4147                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4148                                        *rhs_p);
4149         }
4150       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4151                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4152                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4153         /* This can happen when an assignment in between two single field
4154            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4155            scalars (PR 42237).  */
4156         new_rhs = *rhs_p;
4157
4158       if (new_rhs)
4159         {
4160           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4161                                                true, GSI_SAME_STMT);
4162
4163           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4164         }
4165
4166       return true;
4167     }
4168
4169   return false;
4170 }
4171
4172 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4173    ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4174
4175 static bool
4176 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4177 {
4178   bool cfg_changed = false;
4179   basic_block bb;
4180
4181   FOR_EACH_BB (bb)
4182     {
4183       gimple_stmt_iterator gsi;
4184
4185       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4186         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4187
4188       gsi = gsi_start_bb (bb);
4189       while (!gsi_end_p (gsi))
4190         {
4191           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4192           bool modified = false;
4193           tree *t;
4194           unsigned i;
4195
4196           switch (gimple_code (stmt))
4197             {
4198             case GIMPLE_RETURN:
4199               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4200               if (*t != NULL_TREE)
4201                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4202               break;
4203
4204             case GIMPLE_ASSIGN:
4205               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4206               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4207               break;
4208
4209             case GIMPLE_CALL:
4210               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4211               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4212                 {
4213                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4214                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4215                 }
4216
4217               if (gimple_call_lhs (stmt))
4218                 {
4219                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4220                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4221                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4222                                                                 adjustments);
4223                 }
4224               break;
4225
4226             case GIMPLE_ASM:
4227               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4228                 {
4229                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4230                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4231                 }
4232               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4233                 {
4234                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4235                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4236                 }
4237               break;
4238
4239             default:
4240               break;
4241             }
4242
4243           if (modified)
4244             {
4245               update_stmt (stmt);
4246               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
4247                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
4248                 cfg_changed = true;
4249             }
4250           gsi_next (&gsi);
4251         }
4252     }
4253
4254   return cfg_changed;
4255 }
4256
4257 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4258    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4259
4260 static void
4261 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4262 {
4263   int i, len;
4264
4265   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4266   for (i = 0; i < len; i++)
4267     {
4268       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4269       imm_use_iterator ui;
4270       gimple stmt;
4271       tree name;
4272
4273       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4274       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4275         continue;
4276       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4277       if (!name)
4278         continue;
4279       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4280         {
4281           /* All other users must have been removed by
4282              ipa_sra_modify_function_body.  */
4283           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4284           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4285           update_stmt (stmt);
4286         }
4287     }
4288 }
4289
4290 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4291    are formal parameters in the current function.  */
4292
4293 static bool
4294 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4295 {
4296   struct cgraph_edge *cs;
4297   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4298     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4299       return false;
4300
4301   return true;
4302 }
4303
4304
4305 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4306
4307 static void
4308 convert_callers (struct cgraph_node *node, tree old_decl,
4309                  ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4310 {
4311   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4312   struct cgraph_edge *cs;
4313   basic_block this_block;
4314   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4315
4316   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4317     {
4318       current_function_decl = cs->caller->decl;
4319       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4320
4321       if (dump_file)
4322         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4323                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4324                  cgraph_node_name (cs->caller),
4325                  cgraph_node_name (cs->callee));
4326
4327       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4328
4329       pop_cfun ();
4330     }
4331
4332   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4333     if (bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid))
4334       compute_inline_parameters (cs->caller);
4335   BITMAP_FREE (recomputed_callers);
4336
4337   current_function_decl = old_cur_fndecl;
4338
4339   if (!encountered_recursive_call)
4340     return;
4341
4342   FOR_EACH_BB (this_block)
4343     {
4344       gimple_stmt_iterator gsi;
4345
4346       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4347         {
4348           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4349           tree call_fndecl;
4350           if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
4351             continue;
4352           call_fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4353           if (call_fndecl == old_decl)
4354             {
4355               if (dump_file)
4356                 fprintf (dump_file, "Adjusting recursive call");
4357               gimple_call_set_fndecl (stmt, node->decl);
4358               ipa_modify_call_arguments (NULL, stmt, adjustments);
4359             }
4360         }
4361     }
4362
4363   return;
4364 }
4365
4366 /* Perform all the modification required in IPA-SRA for NODE to have parameters
4367    as given in ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4368
4369 static bool
4370 modify_function (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4371 {
4372   struct cgraph_node *new_node;
4373   struct cgraph_edge *cs;
4374   bool cfg_changed;
4375   VEC (cgraph_edge_p, heap) * redirect_callers;
4376   int node_callers;
4377
4378   node_callers = 0;
4379   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4380     node_callers++;
4381   redirect_callers = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, node_callers);
4382   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4383     VEC_quick_push (cgraph_edge_p, redirect_callers, cs);
4384
4385   rebuild_cgraph_edges ();
4386   pop_cfun ();
4387   current_function_decl = NULL_TREE;
4388
4389   new_node = cgraph_function_versioning (node, redirect_callers, NULL, NULL,
4390                                          NULL, NULL, "isra");
4391   current_function_decl = new_node->decl;
4392   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (new_node->decl));
4393
4394   ipa_modify_formal_parameters (current_function_decl, adjustments, "ISRA");
4395   cfg_changed = ipa_sra_modify_function_body (adjustments);
4396   sra_ipa_reset_debug_stmts (adjustments);
4397   convert_callers (new_node, node->decl, adjustments);
4398   cgraph_make_node_local (new_node);
4399   return cfg_changed;
4400 }
4401
4402 /* Return false the function is apparently unsuitable for IPA-SRA based on it's
4403    attributes, return true otherwise.  NODE is the cgraph node of the current
4404    function.  */
4405
4406 static bool
4407 ipa_sra_preliminary_function_checks (struct cgraph_node *node)
4408 {
4409   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4410     {
4411       if (dump_file)
4412         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4413       return false;
4414     }
4415
4416   if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
4417     {
4418       if (dump_file)
4419         fprintf (dump_file, "Function is not versionable.\n");
4420       return false;
4421     }
4422
4423   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4424     {
4425       if (dump_file)
4426         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4427       return false;
4428     }
4429
4430   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4431       && node->global.size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4432     {
4433       if (dump_file)
4434         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4435       return false;
4436     }
4437
4438   if (!node->callers)
4439     {
4440       if (dump_file)
4441         fprintf (dump_file,
4442                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4443       return false;
4444     }
4445
4446   if (cfun->stdarg)
4447     {
4448       if (dump_file)
4449         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4450       return false;
4451     }
4452
4453   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4454     return false;
4455
4456   return true;
4457 }
4458
4459 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4460
4461 static unsigned int
4462 ipa_early_sra (void)
4463 {
4464   struct cgraph_node *node = cgraph_node (current_function_decl);
4465   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4466   int ret = 0;
4467
4468   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4469     return 0;
4470
4471   sra_initialize ();
4472   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4473
4474   if (!find_param_candidates ())
4475     {
4476       if (dump_file)
4477         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4478       goto simple_out;
4479     }
4480
4481   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4482     {
4483       if (dump_file)
4484         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4485                  "arguments.\n");
4486       goto simple_out;
4487     }
4488
4489   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4490                                  func_param_count
4491                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4492   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4493
4494   scan_function ();
4495   if (encountered_apply_args)
4496     {
4497       if (dump_file)
4498         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4499       goto out;
4500     }
4501
4502   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4503     {
4504       if (dump_file)
4505         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4506                  "number of arguments.\n");
4507       goto out;
4508     }
4509
4510   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4511   if (!adjustments)
4512     goto out;
4513   if (dump_file)
4514     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4515
4516   if (modify_function (node, adjustments))
4517     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
4518   else
4519     ret = TODO_update_ssa;
4520   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4521
4522   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4523                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4524   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4525                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4526   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4527                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4528   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4529                             sra_stats.param_reductions_created);
4530
4531  out:
4532   BITMAP_FREE (final_bbs);
4533   free (bb_dereferences);
4534  simple_out:
4535   sra_deinitialize ();
4536   return ret;
4537 }
4538
4539 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4540 static bool
4541 ipa_early_sra_gate (void)
4542 {
4543   return flag_ipa_sra && dbg_cnt (eipa_sra);
4544 }
4545
4546 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4547 {
4548  {
4549   GIMPLE_PASS,
4550   "eipa_sra",                           /* name */
4551   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4552   ipa_early_sra,                        /* execute */
4553   NULL,                                 /* sub */
4554   NULL,                                 /* next */
4555   0,                                    /* static_pass_number */
4556   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4557   0,                                    /* properties_required */
4558   0,                                    /* properties_provided */
4559   0,                                    /* properties_destroyed */
4560   0,                                    /* todo_flags_start */
4561   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4562  }
4563 };
4564
4565