OSDN Git Service

cd446ee63e0fa23d69bd761a10a7a1e048c74f8c
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-ccp.c
1 /* Conditional constant propagation pass for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Adapted from original RTL SSA-CCP by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5    Adapted to GIMPLE trees by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
6
7 This file is part of GCC.
8    
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13    
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY 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 COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Conditional constant propagation (CCP) is based on the SSA
25    propagation engine (tree-ssa-propagate.c).  Constant assignments of
26    the form VAR = CST are propagated from the assignments into uses of
27    VAR, which in turn may generate new constants.  The simulation uses
28    a four level lattice to keep track of constant values associated
29    with SSA names.  Given an SSA name V_i, it may take one of the
30    following values:
31
32         UNINITIALIZED   ->  This is the default starting value.  V_i
33                             has not been processed yet.
34
35         UNDEFINED       ->  V_i is a local variable whose definition
36                             has not been processed yet.  Therefore we
37                             don't yet know if its value is a constant
38                             or not.
39
40         CONSTANT        ->  V_i has been found to hold a constant
41                             value C.
42
43         VARYING         ->  V_i cannot take a constant value, or if it
44                             does, it is not possible to determine it
45                             at compile time.
46
47    The core of SSA-CCP is in ccp_visit_stmt and ccp_visit_phi_node:
48
49    1- In ccp_visit_stmt, we are interested in assignments whose RHS
50       evaluates into a constant and conditional jumps whose predicate
51       evaluates into a boolean true or false.  When an assignment of
52       the form V_i = CONST is found, V_i's lattice value is set to
53       CONSTANT and CONST is associated with it.  This causes the
54       propagation engine to add all the SSA edges coming out the
55       assignment into the worklists, so that statements that use V_i
56       can be visited.
57
58       If the statement is a conditional with a constant predicate, we
59       mark the outgoing edges as executable or not executable
60       depending on the predicate's value.  This is then used when
61       visiting PHI nodes to know when a PHI argument can be ignored.
62       
63
64    2- In ccp_visit_phi_node, if all the PHI arguments evaluate to the
65       same constant C, then the LHS of the PHI is set to C.  This
66       evaluation is known as the "meet operation".  Since one of the
67       goals of this evaluation is to optimistically return constant
68       values as often as possible, it uses two main short cuts:
69
70       - If an argument is flowing in through a non-executable edge, it
71         is ignored.  This is useful in cases like this:
72
73                         if (PRED)
74                           a_9 = 3;
75                         else
76                           a_10 = 100;
77                         a_11 = PHI (a_9, a_10)
78
79         If PRED is known to always evaluate to false, then we can
80         assume that a_11 will always take its value from a_10, meaning
81         that instead of consider it VARYING (a_9 and a_10 have
82         different values), we can consider it CONSTANT 100.
83
84       - If an argument has an UNDEFINED value, then it does not affect
85         the outcome of the meet operation.  If a variable V_i has an
86         UNDEFINED value, it means that either its defining statement
87         hasn't been visited yet or V_i has no defining statement, in
88         which case the original symbol 'V' is being used
89         uninitialized.  Since 'V' is a local variable, the compiler
90         may assume any initial value for it.
91
92
93    After propagation, every variable V_i that ends up with a lattice
94    value of CONSTANT will have the associated constant value in the
95    array CONST_VAL[i].VALUE.  That is fed into substitute_and_fold for
96    final substitution and folding.
97
98
99    Constant propagation in stores and loads (STORE-CCP)
100    ----------------------------------------------------
101
102    While CCP has all the logic to propagate constants in GIMPLE
103    registers, it is missing the ability to associate constants with
104    stores and loads (i.e., pointer dereferences, structures and
105    global/aliased variables).  We don't keep loads and stores in
106    SSA, but we do build a factored use-def web for them (in the
107    virtual operands).
108
109    For instance, consider the following code fragment:
110
111           struct A a;
112           const int B = 42;
113
114           void foo (int i)
115           {
116             if (i > 10)
117               a.a = 42;
118             else
119               {
120                 a.b = 21;
121                 a.a = a.b + 21;
122               }
123
124             if (a.a != B)
125               never_executed ();
126           }
127
128    We should be able to deduce that the predicate 'a.a != B' is always
129    false.  To achieve this, we associate constant values to the SSA
130    names in the V_MAY_DEF and V_MUST_DEF operands for each store.
131    Additionally, since we also glob partial loads/stores with the base
132    symbol, we also keep track of the memory reference where the
133    constant value was stored (in the MEM_REF field of PROP_VALUE_T).
134    For instance,
135
136         # a_5 = V_MAY_DEF <a_4>
137         a.a = 2;
138
139         # VUSE <a_5>
140         x_3 = a.b;
141
142    In the example above, CCP will associate value '2' with 'a_5', but
143    it would be wrong to replace the load from 'a.b' with '2', because
144    '2' had been stored into a.a.
145
146    To support STORE-CCP, it is necessary to add a new value to the
147    constant propagation lattice.  When evaluating a load for a memory
148    reference we can no longer assume a value of UNDEFINED if we
149    haven't seen a preceding store to the same memory location.
150    Consider, for instance global variables:
151
152         int A;
153
154         foo (int i)
155         {
156           if (i_3 > 10)
157             A_4 = 3;
158           # A_5 = PHI (A_4, A_2);
159
160           # VUSE <A_5>
161           A.0_6 = A;
162
163           return A.0_6;
164         }
165
166    The value of A_2 cannot be assumed to be UNDEFINED, as it may have
167    been defined outside of foo.  If we were to assume it UNDEFINED, we
168    would erroneously optimize the above into 'return 3;'.  Therefore,
169    when doing STORE-CCP, we introduce a fifth lattice value
170    (UNKNOWN_VAL), which overrides any other value when computing the
171    meet operation in PHI nodes.
172
173    Though STORE-CCP is not too expensive, it does have to do more work
174    than regular CCP, so it is only enabled at -O2.  Both regular CCP
175    and STORE-CCP use the exact same algorithm.  The only distinction
176    is that when doing STORE-CCP, the boolean variable DO_STORE_CCP is
177    set to true.  This affects the evaluation of statements and PHI
178    nodes.
179
180    References:
181
182      Constant propagation with conditional branches,
183      Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
184
185      Building an Optimizing Compiler,
186      Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
187
188      Advanced Compiler Design and Implementation,
189      Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
190
191 #include "config.h"
192 #include "system.h"
193 #include "coretypes.h"
194 #include "tm.h"
195 #include "tree.h"
196 #include "flags.h"
197 #include "rtl.h"
198 #include "tm_p.h"
199 #include "ggc.h"
200 #include "basic-block.h"
201 #include "output.h"
202 #include "expr.h"
203 #include "function.h"
204 #include "diagnostic.h"
205 #include "timevar.h"
206 #include "tree-dump.h"
207 #include "tree-flow.h"
208 #include "tree-pass.h"
209 #include "tree-ssa-propagate.h"
210 #include "langhooks.h"
211 #include "target.h"
212
213
214 /* Possible lattice values.  */
215 typedef enum
216 {
217   UNINITIALIZED = 0,
218   UNDEFINED,
219   UNKNOWN_VAL,
220   CONSTANT,
221   VARYING
222 } ccp_lattice_t;
223
224 /* Array of propagated constant values.  After propagation,
225    CONST_VAL[I].VALUE holds the constant value for SSA_NAME(I).  If
226    the constant is held in an SSA name representing a memory store
227    (i.e., a V_MAY_DEF or V_MUST_DEF), CONST_VAL[I].MEM_REF will
228    contain the actual memory reference used to store (i.e., the LHS of
229    the assignment doing the store).  */
230 static prop_value_t *const_val;
231
232 /* True if we are also propagating constants in stores and loads.  */
233 static bool do_store_ccp;
234
235 /* Dump constant propagation value VAL to file OUTF prefixed by PREFIX.  */
236
237 static void
238 dump_lattice_value (FILE *outf, const char *prefix, prop_value_t val)
239 {
240   switch (val.lattice_val)
241     {
242     case UNINITIALIZED:
243       fprintf (outf, "%sUNINITIALIZED", prefix);
244       break;
245     case UNDEFINED:
246       fprintf (outf, "%sUNDEFINED", prefix);
247       break;
248     case VARYING:
249       fprintf (outf, "%sVARYING", prefix);
250       break;
251     case UNKNOWN_VAL:
252       fprintf (outf, "%sUNKNOWN_VAL", prefix);
253       break;
254     case CONSTANT:
255       fprintf (outf, "%sCONSTANT ", prefix);
256       print_generic_expr (outf, val.value, dump_flags);
257       break;
258     default:
259       gcc_unreachable ();
260     }
261 }
262
263
264 /* Print lattice value VAL to stderr.  */
265
266 void debug_lattice_value (prop_value_t val);
267
268 void
269 debug_lattice_value (prop_value_t val)
270 {
271   dump_lattice_value (stderr, "", val);
272   fprintf (stderr, "\n");
273 }
274
275
276 /* The regular is_gimple_min_invariant does a shallow test of the object.
277    It assumes that full gimplification has happened, or will happen on the
278    object.  For a value coming from DECL_INITIAL, this is not true, so we
279    have to be more strict outselves.  */
280
281 static bool
282 ccp_decl_initial_min_invariant (tree t)
283 {
284   if (!is_gimple_min_invariant (t))
285     return false;
286   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
287     {
288       /* Inline and unroll is_gimple_addressable.  */
289       while (1)
290         {
291           t = TREE_OPERAND (t, 0);
292           if (is_gimple_id (t))
293             return true;
294           if (!handled_component_p (t))
295             return false;
296         }
297     }
298   return true;
299 }
300
301
302 /* Compute a default value for variable VAR and store it in the
303    CONST_VAL array.  The following rules are used to get default
304    values:
305
306    1- Global and static variables that are declared constant are
307       considered CONSTANT.
308
309    2- Any other value is considered UNDEFINED.  This is useful when
310       considering PHI nodes.  PHI arguments that are undefined do not
311       change the constant value of the PHI node, which allows for more
312       constants to be propagated.
313
314    3- If SSA_NAME_VALUE is set and it is a constant, its value is
315       used.
316
317    4- Variables defined by statements other than assignments and PHI
318       nodes are considered VARYING.
319
320    5- Variables that are not GIMPLE registers are considered
321       UNKNOWN_VAL, which is really a stronger version of UNDEFINED.
322       It's used to avoid the short circuit evaluation implied by
323       UNDEFINED in ccp_lattice_meet.  */
324
325 static prop_value_t
326 get_default_value (tree var)
327 {
328   tree sym = SSA_NAME_VAR (var);
329   prop_value_t val = { UNINITIALIZED, NULL_TREE, NULL_TREE };
330
331   if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (var))
332     {
333       /* Short circuit for regular CCP.  We are not interested in any
334          non-register when DO_STORE_CCP is false.  */
335       val.lattice_val = VARYING;
336     }
337   else if (SSA_NAME_VALUE (var)
338            && is_gimple_min_invariant (SSA_NAME_VALUE (var)))
339     {
340       val.lattice_val = CONSTANT;
341       val.value = SSA_NAME_VALUE (var);
342     }
343   else if (TREE_STATIC (sym)
344            && TREE_READONLY (sym)
345            && DECL_INITIAL (sym)
346            && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (sym)))
347     {
348       /* Globals and static variables declared 'const' take their
349          initial value.  */
350       val.lattice_val = CONSTANT;
351       val.value = DECL_INITIAL (sym);
352       val.mem_ref = sym;
353     }
354   else
355     {
356       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
357
358       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
359         {
360           /* Variables defined by an empty statement are those used
361              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
362              can assume initially that it is UNDEFINED.  If we are
363              doing STORE-CCP, function arguments and non-register
364              variables are initially UNKNOWN_VAL, because we cannot
365              discard the value incoming from outside of this function
366              (see ccp_lattice_meet for details).  */
367           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
368             val.lattice_val = UNDEFINED;
369           else if (do_store_ccp)
370             val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;
371           else
372             val.lattice_val = VARYING;
373         }
374       else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
375                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
376         {
377           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
378              is considered UNDEFINED (or UNKNOWN_VAL if VAR is not a
379              GIMPLE register).  */
380           val.lattice_val = is_gimple_reg (sym) ? UNDEFINED : UNKNOWN_VAL;
381         }
382       else
383         {
384           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
385           val.lattice_val = VARYING;
386         }
387     }
388
389   return val;
390 }
391
392
393 /* Get the constant value associated with variable VAR.  If
394    MAY_USE_DEFAULT_P is true, call get_default_value on variables that
395    have the lattice value UNINITIALIZED.  */
396
397 static prop_value_t *
398 get_value (tree var, bool may_use_default_p)
399 {
400   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
401   if (may_use_default_p && val->lattice_val == UNINITIALIZED)
402     *val = get_default_value (var);
403
404   return val;
405 }
406
407
408 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
409    value is different from VAR's previous value.  */
410
411 static bool
412 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
413 {
414   prop_value_t *old_val = get_value (var, false);
415
416   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
417      value.  We allow two exceptions:
418      
419      1- If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
420         inform the caller that this was a non-transition.
421
422      2- If we are doing store-ccp (i.e., DOING_STORE_CCP is true),
423         allow CONSTANT->UNKNOWN_VAL.  The UNKNOWN_VAL state is a
424         special type of UNDEFINED state which prevents the short
425         circuit evaluation of PHI arguments (see ccp_visit_phi_node
426         and ccp_lattice_meet).  */
427   gcc_assert (old_val->lattice_val <= new_val.lattice_val
428               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
429                   && old_val->value == new_val.value
430                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref)
431               || (do_store_ccp
432                   && old_val->lattice_val == CONSTANT
433                   && new_val.lattice_val == UNKNOWN_VAL));
434
435   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
436     {
437       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
438         {
439           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
440           fprintf (dump_file, ".  %sdding SSA edges to worklist.\n",
441                    new_val.lattice_val != UNDEFINED ? "A" : "Not a");
442         }
443
444       *old_val = new_val;
445
446       /* Transitions UNINITIALIZED -> UNDEFINED are never interesting
447          for propagation purposes.  In these cases return false to
448          avoid doing useless work.  */
449       return (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
450     }
451
452   return false;
453 }
454
455
456 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
457
458    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
459
460    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
461
462    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
463
464    Else return VARYING.  */
465
466 static ccp_lattice_t
467 likely_value (tree stmt)
468 {
469   bool found_constant;
470   stmt_ann_t ann;
471   tree use;
472   ssa_op_iter iter;
473
474   ann = stmt_ann (stmt);
475
476   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
477      constant value.  */
478   if (ann->has_volatile_ops)
479     return VARYING;
480
481   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
482      and/or stores will never fold into a constant.  */
483   if (!do_store_ccp
484       && (ann->makes_aliased_stores
485           || ann->makes_aliased_loads
486           || !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
487     return VARYING;
488
489
490   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
491      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
492   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
493     return VARYING;
494
495   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
496      interesting for CCP.  */
497   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
498       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
499       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
500     return VARYING;
501
502   if (is_gimple_min_invariant (get_rhs (stmt)))
503     return CONSTANT;
504
505   found_constant = false;
506   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE|SSA_OP_VUSE)
507     {
508       prop_value_t *val = get_value (use, true);
509
510       if (val->lattice_val == VARYING)
511         return VARYING;
512
513       if (val->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
514         {
515           /* UNKNOWN_VAL is invalid when not doing STORE-CCP.  */
516           gcc_assert (do_store_ccp);
517           return UNKNOWN_VAL;
518         }
519
520       if (val->lattice_val == CONSTANT)
521         found_constant = true;
522     }
523
524   if (found_constant
525       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE)
526       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE))
527     return CONSTANT;
528
529   return UNDEFINED;
530 }
531
532
533 /* Initialize local data structures for CCP.  */
534
535 static void
536 ccp_initialize (void)
537 {
538   basic_block bb;
539
540   const_val = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*const_val));
541   memset (const_val, 0, num_ssa_names * sizeof (*const_val));
542
543   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
544   FOR_EACH_BB (bb)
545     {
546       block_stmt_iterator i;
547
548       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
549         {
550           bool is_varying = false;
551           tree stmt = bsi_stmt (i);
552
553           if (likely_value (stmt) == VARYING)
554
555             {
556               tree def;
557               ssa_op_iter iter;
558
559               /* If the statement will not produce a constant, mark
560                  all its outputs VARYING.  */
561               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
562                 get_value (def, false)->lattice_val = VARYING;
563
564               /* Never mark conditional jumps with DONT_SIMULATE_AGAIN,
565                  otherwise the propagator will never add the outgoing
566                  control edges.  */
567               if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
568                   && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
569                 is_varying = true;
570             }
571
572           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
573         }
574     }
575
576   /* Now process PHI nodes.  */
577   FOR_EACH_BB (bb)
578     {
579       tree phi;
580
581       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
582         {
583           int i;
584           tree arg;
585           prop_value_t *val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
586
587           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
588             {
589               arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
590
591               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
592                   && get_value (arg, false)->lattice_val == VARYING)
593                 {
594                   val->lattice_val = VARYING;
595                   break;
596                 }
597             }
598
599           DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = (val->lattice_val == VARYING);
600         }
601     }
602 }
603
604
605 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
606    free allocated storage.  */
607
608 static void
609 ccp_finalize (void)
610 {
611   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
612   substitute_and_fold (const_val, false);
613
614   free (const_val);
615 }
616
617
618 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
619    in VAL1.
620
621                 any  M UNDEFINED   = any
622                 any  M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL
623                 any  M VARYING     = VARYING
624                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
625                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
626
627    Lattice values UNKNOWN_VAL and UNDEFINED are similar but have
628    different semantics at PHI nodes.  Both values imply that we don't
629    know whether the variable is constant or not.  However, UNKNOWN_VAL
630    values override all others.  For instance, suppose that A is a
631    global variable:
632
633                 +------+
634                 |      |
635                 |     / \
636                 |    /   \
637                 |   |  A_1 = 4
638                 |    \   /
639                 |     \ /    
640                 | A_3 = PHI (A_2, A_1)
641                 | ... = A_3
642                 |    |
643                 +----+
644
645    If the edge into A_2 is not executable, the first visit to A_3 will
646    yield the constant 4.  But the second visit to A_3 will be with A_2
647    in state UNKNOWN_VAL.  We can no longer conclude that A_3 is 4
648    because A_2 may have been set in another function.  If we had used
649    the lattice value UNDEFINED, we would have had wrongly concluded
650    that A_3 is 4.  */
651    
652
653 static void
654 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
655 {
656   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
657     {
658       /* UNDEFINED M any = any   */
659       *val1 = *val2;
660     }
661   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
662     {
663       /* any M UNDEFINED = any
664          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
665       ;
666     }
667   else if (val1->lattice_val == UNKNOWN_VAL
668            || val2->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
669     {
670       /* UNKNOWN_VAL values are invalid if we are not doing STORE-CCP.  */
671       gcc_assert (do_store_ccp);
672
673       /* any M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL.  */
674       val1->lattice_val = UNKNOWN_VAL;
675       val1->value = NULL_TREE;
676       val1->mem_ref = NULL_TREE;
677     }
678   else if (val1->lattice_val == VARYING
679            || val2->lattice_val == VARYING)
680     {
681       /* any M VARYING = VARYING.  */
682       val1->lattice_val = VARYING;
683       val1->value = NULL_TREE;
684       val1->mem_ref = NULL_TREE;
685     }
686   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
687            && val2->lattice_val == CONSTANT
688            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
689            && (!do_store_ccp
690                || (val1->mem_ref && val2->mem_ref
691                    && operand_equal_p (val1->mem_ref, val2->mem_ref, 0))))
692     {
693       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
694          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
695
696          If these two values come from memory stores, make sure that
697          they come from the same memory reference.  */
698       val1->lattice_val = CONSTANT;
699       val1->value = val1->value;
700       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
701     }
702   else
703     {
704       /* Any other combination is VARYING.  */
705       val1->lattice_val = VARYING;
706       val1->value = NULL_TREE;
707       val1->mem_ref = NULL_TREE;
708     }
709 }
710
711
712 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
713    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
714    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
715    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
716
717 static enum ssa_prop_result
718 ccp_visit_phi_node (tree phi)
719 {
720   int i;
721   prop_value_t *old_val, new_val;
722
723   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
724     {
725       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
726       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
727     }
728
729   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
730   switch (old_val->lattice_val)
731     {
732     case VARYING:
733       return SSA_PROP_VARYING;
734
735     case CONSTANT:
736       new_val = *old_val;
737       break;
738
739     case UNKNOWN_VAL:
740       /* To avoid the default value of UNKNOWN_VAL overriding
741          that of its possible constant arguments, temporarily
742          set the PHI node's default lattice value to be 
743          UNDEFINED.  If the PHI node's old value was UNKNOWN_VAL and
744          the new value is UNDEFINED, then we prevent the invalid
745          transition by not calling set_lattice_value.  */
746       gcc_assert (do_store_ccp);
747
748       /* FALLTHRU  */
749
750     case UNDEFINED:
751     case UNINITIALIZED:
752       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
753       new_val.value = NULL_TREE;
754       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
755       break;
756
757     default:
758       gcc_unreachable ();
759     }
760
761   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
762     {
763       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
764          through executable edges.  */
765       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
766
767       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
768         {
769           fprintf (dump_file,
770               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
771               i, e->src->index, e->dest->index,
772               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
773         }
774
775       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
776          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
777       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
778         {
779           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
780           prop_value_t arg_val;
781
782           if (is_gimple_min_invariant (arg))
783             {
784               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
785               arg_val.value = arg;
786               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
787             }
788           else
789             arg_val = *(get_value (arg, true));
790
791           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
792
793           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
794             {
795               fprintf (dump_file, "\t");
796               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
797               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
798               fprintf (dump_file, "\n");
799             }
800
801           if (new_val.lattice_val == VARYING)
802             break;
803         }
804     }
805
806   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
807     {
808       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
809       fprintf (dump_file, "\n\n");
810     }
811
812   /* Check for an invalid change from UNKNOWN_VAL to UNDEFINED.  */
813   if (do_store_ccp
814       && old_val->lattice_val == UNKNOWN_VAL
815       && new_val.lattice_val == UNDEFINED)
816     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
817
818   /* Otherwise, make the transition to the new value.  */
819   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
820     {
821       if (new_val.lattice_val == VARYING)
822         return SSA_PROP_VARYING;
823       else
824         return SSA_PROP_INTERESTING;
825     }
826   else
827     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
828 }
829
830
831 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
832    routines.
833
834    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
835    operands are constants.
836
837    If simplification is possible, return the simplified RHS,
838    otherwise return the original RHS.  */
839
840 static tree
841 ccp_fold (tree stmt)
842 {
843   tree rhs = get_rhs (stmt);
844   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
845   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
846   tree retval = NULL_TREE;
847
848   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
849     {
850       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
851          if any.  */
852       return get_value (rhs, true)->value;
853     }
854   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
855     {
856       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
857          it are a valid constant for that memory load.  */
858       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
859       if (val && val->mem_ref
860           && operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
861         return val->value;
862       else
863         return NULL_TREE;
864     }
865
866   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
867      be a constant.  So this should almost always return a
868      simplified RHS.  */
869   if (kind == tcc_unary)
870     {
871       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
872       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
873
874       /* Simplify the operand down to a constant.  */
875       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
876         {
877           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
878           if (val->lattice_val == CONSTANT)
879             op0 = get_value (op0, true)->value;
880         }
881
882       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
883     }
884
885   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
886      operands are constants.  */
887   else if (kind == tcc_binary
888            || kind == tcc_comparison
889            || code == TRUTH_AND_EXPR
890            || code == TRUTH_OR_EXPR
891            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
892     {
893       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
894          GIMPLE form.  */
895       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
896       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
897
898       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
899       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
900         {
901           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
902           if (val->lattice_val == CONSTANT)
903             op0 = val->value;
904         }
905
906       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
907         {
908           prop_value_t *val = get_value (op1, true);
909           if (val->lattice_val == CONSTANT)
910             op1 = val->value;
911         }
912
913       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
914     }
915
916   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
917      arguments are constants.  */
918   else if (code == CALL_EXPR
919            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
920            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
921                == FUNCTION_DECL)
922            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
923     {
924       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
925         {
926           tree *orig, var;
927           tree fndecl, arglist;
928           size_t i = 0;
929           ssa_op_iter iter;
930           use_operand_p var_p;
931
932           /* Preserve the original values of every operand.  */
933           orig = xmalloc (sizeof (tree) *  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
934           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
935             orig[i++] = var;
936
937           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
938           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
939           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
940           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
941           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
942
943           /* Restore operands to their original form.  */
944           i = 0;
945           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
946             SET_USE (var_p, orig[i++]);
947           free (orig);
948         }
949     }
950   else
951     return rhs;
952
953   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
954   if (retval)
955     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
956
957   /* No simplification was possible.  */
958   return rhs;
959 }
960
961
962 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
963    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
964    NULL_TREE otherwise.  */
965
966 static tree
967 fold_const_aggregate_ref (tree t)
968 {
969   prop_value_t *value;
970   tree base, ctor, idx, field;
971   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
972   tree cfield, cval;
973
974   switch (TREE_CODE (t))
975     {
976     case ARRAY_REF:
977       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
978          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
979          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
980          the inner reference.  */
981       base = TREE_OPERAND (t, 0);
982       switch (TREE_CODE (base))
983         {
984         case VAR_DECL:
985           if (!TREE_READONLY (base)
986               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
987               || !targetm.binds_local_p (base))
988             return NULL_TREE;
989
990           ctor = DECL_INITIAL (base);
991           break;
992
993         case ARRAY_REF:
994         case COMPONENT_REF:
995           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
996           break;
997
998         default:
999           return NULL_TREE;
1000         }
1001
1002       if (ctor == NULL_TREE
1003           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1004           || !TREE_STATIC (ctor))
1005         return NULL_TREE;
1006
1007       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
1008          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
1009       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
1010       switch (TREE_CODE (idx))
1011         {
1012         case SSA_NAME:
1013           if ((value = get_value (idx, true))
1014               && value->lattice_val == CONSTANT
1015               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
1016             idx = value->value;
1017           else
1018             return NULL_TREE;
1019           break;
1020
1021         case INTEGER_CST:
1022           break;
1023
1024         default:
1025           return NULL_TREE;
1026         }
1027
1028       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
1029       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1030         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1031           return cval;
1032       break;
1033
1034     case COMPONENT_REF:
1035       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1036          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1037          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1038          the inner reference.  */
1039       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1040       switch (TREE_CODE (base))
1041         {
1042         case VAR_DECL:
1043           if (!TREE_READONLY (base)
1044               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1045               || !targetm.binds_local_p (base))
1046             return NULL_TREE;
1047
1048           ctor = DECL_INITIAL (base);
1049           break;
1050
1051         case ARRAY_REF:
1052         case COMPONENT_REF:
1053           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1054           break;
1055
1056         default:
1057           return NULL_TREE;
1058         }
1059
1060       if (ctor == NULL_TREE
1061           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1062           || !TREE_STATIC (ctor))
1063         return NULL_TREE;
1064
1065       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1066
1067       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1068         if (cfield == field
1069             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1070             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1071           return cval;
1072       break;
1073
1074     case REALPART_EXPR:
1075     case IMAGPART_EXPR:
1076       {
1077         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1078         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1079           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1080         break;
1081       }
1082     
1083     default:
1084       break;
1085     }
1086
1087   return NULL_TREE;
1088 }
1089   
1090 /* Evaluate statement STMT.  */
1091
1092 static prop_value_t
1093 evaluate_stmt (tree stmt)
1094 {
1095   prop_value_t val;
1096   tree simplified;
1097   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1098
1099   val.mem_ref = NULL_TREE;
1100
1101   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1102      to fold the statement to determine the constant value.  */
1103   if (likelyvalue == CONSTANT)
1104     simplified = ccp_fold (stmt);
1105   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1106      bother folding the statement.  */
1107   else if (likelyvalue == VARYING)
1108     simplified = get_rhs (stmt);
1109   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1110      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1111      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1112      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1113      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1114   else
1115     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1116
1117   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1118     {
1119       /* The statement produced a constant value.  */
1120       val.lattice_val = CONSTANT;
1121       val.value = simplified;
1122     }
1123   else
1124     {
1125       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1126          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1127          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1128       if (likelyvalue == UNDEFINED || likelyvalue == UNKNOWN_VAL)
1129         val.lattice_val = likelyvalue;
1130       else
1131         val.lattice_val = VARYING;
1132
1133       val.value = NULL_TREE;
1134     }
1135
1136   return val;
1137 }
1138
1139
1140 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1141    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1142    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1143    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1144
1145 static enum ssa_prop_result
1146 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1147 {
1148   prop_value_t val;
1149   tree lhs, rhs;
1150   enum ssa_prop_result retval;
1151
1152   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1153   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1154
1155   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1156     {
1157       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1158       prop_value_t *nval = get_value (rhs, true);
1159       val = *nval;
1160     }
1161   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1162     {
1163       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1164          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1165          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1166          we can propagate the value on the RHS.  */
1167       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1168
1169       if (nval && nval->mem_ref
1170           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1171         val = *nval;
1172       else
1173         val = evaluate_stmt (stmt);
1174     }
1175   else
1176     /* Evaluate the statement.  */
1177       val = evaluate_stmt (stmt);
1178
1179   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1180      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1181
1182      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1183      the constant value into the type of the destination variable.  This
1184      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1185   {
1186     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1187
1188     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1189         && val.lattice_val == CONSTANT)
1190       {
1191         tree w = fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR,
1192                               TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1193                               val.value);
1194
1195         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1196         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1197           val.value = w;
1198         else
1199           {
1200             val.lattice_val = VARYING;
1201             val.value = NULL;
1202           }
1203       }
1204
1205     if (val.lattice_val == CONSTANT
1206         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1207         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1208       {
1209         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1210                                  orig_lhs);
1211
1212         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1213           val.value = w;
1214         else
1215           {
1216             val.lattice_val = VARYING;
1217             val.value = NULL_TREE;
1218             val.mem_ref = NULL_TREE;
1219           }
1220       }
1221   }
1222
1223   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1224
1225   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1226   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1227     {
1228       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1229          value to set.  */
1230       if (set_lattice_value (lhs, val))
1231         {
1232           *output_p = lhs;
1233           if (val.lattice_val == VARYING)
1234             retval = SSA_PROP_VARYING;
1235           else
1236             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1237         }
1238     }
1239   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1240     {
1241       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1242          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1243          reference associated with VAL.  */
1244       ssa_op_iter i;
1245       tree vdef;
1246       bool changed;
1247
1248       /* Stores cannot take on an UNDEFINED value.  */
1249       if (val.lattice_val == UNDEFINED)
1250         val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;      
1251
1252       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1253       val.mem_ref = lhs;
1254
1255       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1256       changed = false;
1257       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1258         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1259       
1260       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1261          visiting statements that load the exact same memory reference
1262          stored here.  Those statements will have the exact same list
1263          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1264          statement to be its first virtual definition.  */
1265       *output_p = first_vdef (stmt);
1266       if (changed)
1267         {
1268           if (val.lattice_val == VARYING)
1269             retval = SSA_PROP_VARYING;
1270           else 
1271             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1272         }
1273     }
1274
1275   return retval;
1276 }
1277
1278
1279 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1280    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1281    SSA_PROP_VARYING.  */
1282
1283 static enum ssa_prop_result
1284 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1285 {
1286   prop_value_t val;
1287   basic_block block;
1288
1289   block = bb_for_stmt (stmt);
1290   val = evaluate_stmt (stmt);
1291
1292   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1293      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1294      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1295      propagation engine.  */
1296   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1297   if (*taken_edge_p)
1298     return SSA_PROP_INTERESTING;
1299   else
1300     return SSA_PROP_VARYING;
1301 }
1302
1303
1304 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1305    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1306    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1307    output value.
1308    
1309    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1310    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1311    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1312
1313 static enum ssa_prop_result
1314 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1315 {
1316   tree def;
1317   ssa_op_iter iter;
1318
1319   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1320     {
1321       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1322       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1323       fprintf (dump_file, "\n");
1324     }
1325
1326   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1327     {
1328       /* If the statement is an assignment that produces a single
1329          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1330          its output has changed.  */
1331       return visit_assignment (stmt, output_p);
1332     }
1333   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1334     {
1335       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1336          which branch will be taken.  */
1337       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1338     }
1339
1340   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1341      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1342   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1343     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1344
1345   /* Definitions made by statements other than assignments to
1346      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1347      Mark them VARYING.  */
1348   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1349     {
1350       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1351       set_lattice_value (def, v);
1352     }
1353
1354   return SSA_PROP_VARYING;
1355 }
1356
1357
1358 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1359
1360 static void
1361 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1362 {
1363   do_store_ccp = store_ccp;
1364   ccp_initialize ();
1365   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1366   ccp_finalize ();
1367 }
1368
1369
1370 static void
1371 do_ssa_ccp (void)
1372 {
1373   execute_ssa_ccp (false);
1374 }
1375
1376
1377 static bool
1378 gate_ccp (void)
1379 {
1380   return flag_tree_ccp != 0;
1381 }
1382
1383
1384 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1385 {
1386   "ccp",                                /* name */
1387   gate_ccp,                             /* gate */
1388   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1389   NULL,                                 /* sub */
1390   NULL,                                 /* next */
1391   0,                                    /* static_pass_number */
1392   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1393   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1394   0,                                    /* properties_provided */
1395   0,                                    /* properties_destroyed */
1396   0,                                    /* todo_flags_start */
1397   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1398     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1399     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1400   0                                     /* letter */
1401 };
1402
1403
1404 static void
1405 do_ssa_store_ccp (void)
1406 {
1407   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1408   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1409 }
1410
1411 static bool
1412 gate_store_ccp (void)
1413 {
1414   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1415      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1416      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1417   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1418 }
1419
1420
1421 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1422 {
1423   "store_ccp",                          /* name */
1424   gate_store_ccp,                       /* gate */
1425   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1426   NULL,                                 /* sub */
1427   NULL,                                 /* next */
1428   0,                                    /* static_pass_number */
1429   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1430   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1431   0,                                    /* properties_provided */
1432   0,                                    /* properties_destroyed */
1433   0,                                    /* todo_flags_start */
1434   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1435     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1436     | TODO_cleanup_cfg
1437     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1438   0                                     /* letter */
1439 };
1440
1441 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1442    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1443    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1444
1445 tree
1446 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1447 {
1448   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1449   tree wide_val;
1450   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1451   unsigned int i;
1452
1453   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1454      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1455   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1456       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1457       || !host_integerp (val, 0))
1458     return NULL_TREE;
1459
1460   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1461   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1462
1463   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1464   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1465     return NULL_TREE;
1466
1467   gcc_assert (var_size >= field_size);
1468
1469   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1470      just mask off the high order bits of the value.  */
1471   if (DECL_UNSIGNED (field)
1472       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1473     {
1474       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1475          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1476          the value.  */
1477       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1478         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1479
1480       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1481                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1482     }
1483   else
1484     {
1485       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1486          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1487          value.  */
1488       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1489         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1490
1491       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1492                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1493     }
1494
1495   return wide_val;
1496 }
1497
1498
1499 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1500    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1501    is the desired result type.  */
1502
1503 static tree
1504 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1505 {
1506   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1507   tree array_type, elt_type, elt_size;
1508
1509   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1510      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1511      We can't do anything if either is variable.
1512
1513      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1514   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1515     {
1516       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1517
1518       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1519       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1520           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1521         return NULL_TREE;
1522
1523       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1524       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1525     }
1526
1527   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1528   array_type = TREE_TYPE (base);
1529   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1530     return NULL_TREE;
1531   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1532   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1533     return NULL_TREE;
1534         
1535   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1536      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1537      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1538      division isn't exact, then don't do anything.  */
1539   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1540   if (integer_zerop (offset))
1541     {
1542       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1543         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1544
1545       idx = integer_zero_node;
1546     }
1547   else
1548     {
1549       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1550       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1551
1552       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1553           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1554                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1555                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1556                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1557                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1558                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1559           || lrem || hrem)
1560         return NULL_TREE;
1561
1562       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1563     }
1564
1565   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1566      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1567      low bound.  */
1568   min_idx = integer_zero_node;
1569   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1570     {
1571       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1572         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1573       else
1574         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1575
1576       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1577         return NULL_TREE;
1578
1579       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1580       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1581     }
1582
1583   if (!integer_zerop (min_idx))
1584     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1585   if (!integer_zerop (elt_offset))
1586     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1587
1588   return build (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1589                 size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1590                           / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1591 }
1592
1593
1594 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1595    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1596    is the desired result type.  */
1597 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1598
1599 static tree
1600 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1601                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1602 {
1603   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1604
1605   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1606       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1607       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1608     return NULL_TREE;
1609
1610   /* Short-circuit silly cases.  */
1611   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1612     return NULL_TREE;
1613
1614   tail_array_field = NULL_TREE;
1615   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1616     {
1617       int cmp;
1618
1619       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1620         continue;
1621       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1622         continue;
1623
1624       field_offset = byte_position (f);
1625       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1626         continue;
1627
1628       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1629          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1630          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1631       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1632         continue;
1633
1634       /* The previous array field isn't at the end.  */
1635       tail_array_field = NULL_TREE;
1636
1637       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1638       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1639       if (cmp > 0)
1640         continue;
1641
1642       field_type = TREE_TYPE (f);
1643
1644       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1645          then we can return that field.  */
1646       if (cmp == 0
1647           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1648         {
1649           if (base_is_ptr)
1650             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1651           t = build (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1652           return t;
1653         }
1654       
1655       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1656       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1657         continue;
1658
1659       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1660          used as for flexible array members.  We should be able to
1661          turn this into an array access anyway.  */
1662       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1663         tail_array_field = f;
1664
1665       /* Check the end of the field against the offset.  */
1666       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1667           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1668         continue;
1669       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1670       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1671         continue;
1672
1673       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1674          this field.  */
1675       offset = t;
1676       goto found;
1677     }
1678
1679   if (!tail_array_field)
1680     return NULL_TREE;
1681
1682   f = tail_array_field;
1683   field_type = TREE_TYPE (f);
1684   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1685
1686  found:
1687   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1688      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1689   if (base_is_ptr)
1690     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1691   base = build (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1692
1693   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1694   if (t)
1695     return t;
1696   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1697                                              orig_type, false);
1698 }
1699
1700
1701 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1702    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1703
1704 static tree
1705 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1706 {
1707   tree t;
1708
1709   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1710      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1711      are sometimes added.  */
1712   base = fold (base);
1713   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1714   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1715
1716   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1717   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1718   if (t)
1719     return t;
1720
1721   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1722   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1723     {
1724       tree offset2;
1725
1726       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1727       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1728         return NULL_TREE;
1729       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1730
1731       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1732     }
1733
1734   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1735     {
1736       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1737       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1738
1739       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1740       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1741           && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1742         return DECL_INITIAL (base);
1743
1744       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1745       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1746       if (t)
1747         return t;
1748
1749       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1750       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1751                                               TREE_TYPE (expr), false);
1752       if (t)
1753         return t;
1754
1755       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1756          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1757          and BASE is the array.  */
1758       if (integer_zerop (offset)
1759           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1760                                             TREE_TYPE (expr)))
1761         return base;
1762     }
1763   else
1764     {
1765       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1766          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1767          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1768          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1769          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1770          something that get_expr_operands can't understand.  */
1771
1772       t = base;
1773       STRIP_NOPS (t);
1774       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1775           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1776         {
1777           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1778              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1779              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1780              just return zero.  */
1781           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1782              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1783              re-checking for it here.  */
1784           return integer_zero_node;
1785         }
1786
1787       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1788       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1789         {
1790           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1791                                                   base, offset,
1792                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1793           if (t)
1794             return t;
1795         }
1796     }
1797
1798   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1799   return NULL_TREE;
1800 }
1801
1802
1803 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1804
1805    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1806    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1807    not be the same as the type of the input pointer.
1808
1809    What we're after here is an expression of the form
1810         (T *)(&array + const)
1811    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1812    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1813         &array[x]
1814    which may be able to propagate further.  */
1815
1816 static tree
1817 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1818 {
1819   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1820   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1821   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1822   tree ptd_type;
1823   tree t;
1824   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1825
1826   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1827   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1828     return NULL_TREE;
1829   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1830   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1831     {
1832       if (subtract)
1833         return NULL_TREE;
1834       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1835     }
1836   /* It had better be a constant.  */
1837   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1838     return NULL_TREE;
1839   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1840   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1841     return NULL_TREE;
1842   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1843
1844   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1845      the offset into it.  */
1846   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1847     {
1848       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1849       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1850       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1851       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1852       tree min_idx;
1853
1854       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1855         break;
1856       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1857         break;
1858
1859       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1860       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1861       if (min_idx)
1862         {
1863           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1864           if (min_idx)
1865             {
1866               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1867                 break;
1868
1869               array_idx = convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1870               if (!integer_zerop (min_idx))
1871                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1872                                              min_idx, 0);
1873             }
1874         }
1875
1876       /* Convert the index to a byte offset.  */
1877       array_idx = convert (sizetype, array_idx);
1878       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1879
1880       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1881       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1882          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1883          is smaller than the width of the pointer.  */
1884       if (subtract
1885           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1886           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1887         return NULL;
1888       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1889                              array_idx, op1, 0);
1890       subtract = false;
1891       op0 = array_obj;
1892     }
1893
1894   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1895      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1896      simplification functions.  */
1897   if (subtract)
1898     {
1899       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1900         return NULL;
1901       op1 = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1902       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1903       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1904         return NULL;
1905     }
1906
1907   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1908
1909   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1910   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1911   if (!t)
1912     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1913                                             ptd_type, false);
1914   if (t)
1915     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1916
1917   return t;
1918 }
1919
1920 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1921    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1922
1923 static tree
1924 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1925 {
1926   bool *changed_p = data;
1927   tree expr = *expr_p, t;
1928
1929   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1930   switch (TREE_CODE (expr))
1931     {
1932     case INDIRECT_REF:
1933       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1934       if (t)
1935         return t;
1936       *walk_subtrees = 0;
1937
1938       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1939                                     integer_zero_node);
1940       break;
1941
1942       /* ??? Could handle ARRAY_REF here, as a variant of INDIRECT_REF.
1943          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1944          the base array is found to have another offset contained within.
1945          Otherwise we'd be wasting time.  */
1946
1947     case ADDR_EXPR:
1948       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1949       if (t)
1950         return t;
1951       *walk_subtrees = 0;
1952
1953       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
1954          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
1955       if (*changed_p)
1956         recompute_tree_invarant_for_addr_expr (expr);
1957       return NULL_TREE;
1958
1959     case PLUS_EXPR:
1960     case MINUS_EXPR:
1961       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1962       if (t)
1963         return t;
1964       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
1965       if (t)
1966         return t;
1967       *walk_subtrees = 0;
1968
1969       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
1970       break;
1971
1972     case COMPONENT_REF:
1973       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1974       if (t)
1975         return t;
1976       *walk_subtrees = 0;
1977
1978       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
1979          We've already checked that the records are compatible, so we should
1980          come up with a set of compatible fields.  */
1981       {
1982         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
1983         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
1984
1985         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
1986           {
1987             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
1988             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
1989           }
1990       }
1991       break;
1992
1993     case TARGET_MEM_REF:
1994       t = maybe_fold_tmr (expr);
1995       break;
1996
1997     default:
1998       return NULL_TREE;
1999     }
2000
2001   if (t)
2002     {
2003       *expr_p = t;
2004       *changed_p = true;
2005     }
2006
2007   return NULL_TREE;
2008 }
2009
2010
2011 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
2012    ARG in LENGTH.
2013    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
2014    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
2015    we determine or if we are unable to determine the length or value,
2016    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
2017    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
2018    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
2019
2020 static bool
2021 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
2022 {
2023   tree var, def_stmt, val;
2024   
2025   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2026     {
2027       if (type == 2)
2028         {
2029           val = arg;
2030           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2031               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2032             return false;
2033         }
2034       else
2035         val = c_strlen (arg, 1);
2036       if (!val)
2037         return false;
2038
2039       if (*length)
2040         {
2041           if (type > 0)
2042             {
2043               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2044                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2045                 return false;
2046
2047               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2048                 *length = val;
2049               return true;
2050             }
2051           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2052             return false;
2053         }
2054
2055       *length = val;
2056       return true;
2057     }
2058
2059   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2060   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2061     return true;
2062   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2063
2064   var = arg;
2065   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2066
2067   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2068     {
2069       case MODIFY_EXPR:
2070         {
2071           tree rhs;
2072
2073           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2074              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2075              length.  */
2076           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2077           STRIP_NOPS (rhs);
2078           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2079         }
2080
2081       case PHI_NODE:
2082         {
2083           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2084              length.  */
2085           int i;
2086
2087           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2088             {
2089               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2090
2091               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2092                  determine the string length of this argument.  However,
2093                  if we can find a constant string length for the other
2094                  PHI args then we can still be sure that this is a
2095                  constant string length.  So be optimistic and just
2096                  continue with the next argument.  */
2097               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2098                 continue;
2099
2100               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2101                 return false;
2102             }
2103
2104           return true;
2105         }
2106
2107       default:
2108         break;
2109     }
2110
2111
2112   return false;
2113 }
2114
2115
2116 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2117    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2118
2119 static tree
2120 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2121 {
2122   tree result, val[3];
2123   tree callee, arglist, a;
2124   int arg_mask, i, type;
2125   bitmap visited;
2126   bool ignore;
2127
2128   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2129
2130   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2131      result directly.  */
2132   callee = get_callee_fndecl (fn);
2133   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2134   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2135   if (result)
2136     {
2137       if (ignore)
2138         STRIP_NOPS (result);
2139       return result;
2140     }
2141
2142   /* Ignore MD builtins.  */
2143   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2144     return NULL_TREE;
2145
2146   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2147      we're done.  */
2148   if (!arglist)
2149     return NULL_TREE;
2150
2151   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2152   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2153     {
2154     case BUILT_IN_STRLEN:
2155     case BUILT_IN_FPUTS:
2156     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2157       arg_mask = 1;
2158       type = 0;
2159       break;
2160     case BUILT_IN_STRCPY:
2161     case BUILT_IN_STRNCPY:
2162       arg_mask = 2;
2163       type = 0;
2164       break;
2165     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2166     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2167     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2168     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2169     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2170       arg_mask = 4;
2171       type = 2;
2172       break;
2173     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2174     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2175       arg_mask = 2;
2176       type = 1;
2177       break;
2178     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2179     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2180       arg_mask = 2;
2181       type = 2;
2182       break;
2183     default:
2184       return NULL_TREE;
2185     }
2186
2187   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2188   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2189
2190   memset (val, 0, sizeof (val));
2191   for (i = 0, a = arglist;
2192        arg_mask;
2193        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2194     if (arg_mask & 1)
2195       {
2196         bitmap_clear (visited);
2197         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2198           val[i] = NULL_TREE;
2199       }
2200
2201   BITMAP_FREE (visited);
2202
2203   result = NULL_TREE;
2204   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2205     {
2206     case BUILT_IN_STRLEN:
2207       if (val[0])
2208         {
2209           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2210
2211           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2212              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2213           if (is_gimple_val (new)
2214               || (is_gimple_cast (new)
2215                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2216             return new;
2217         }
2218       break;
2219
2220     case BUILT_IN_STRCPY:
2221       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2222         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2223       break;
2224
2225     case BUILT_IN_STRNCPY:
2226       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2227         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2228       break;
2229
2230     case BUILT_IN_FPUTS:
2231       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2232                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2233                                    val[0]);
2234       break;
2235
2236     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2237       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2238                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2239                                    val[0]);
2240       break;
2241
2242     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2243     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2244     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2245     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2246       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2247         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2248                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2249       break;
2250
2251     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2252     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2253       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2254         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2255                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2256       break;
2257
2258     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2259       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2260         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2261       break;
2262
2263     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2264     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2265       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2266         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2267                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2268       break;
2269
2270     default:
2271       gcc_unreachable ();
2272     }
2273
2274   if (result && ignore)
2275     result = fold_ignored_result (result);
2276   return result;
2277 }
2278
2279
2280 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2281    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2282    makes any changes.  */
2283
2284 bool
2285 fold_stmt (tree *stmt_p)
2286 {
2287   tree rhs, result, stmt;
2288   bool changed = false;
2289
2290   stmt = *stmt_p;
2291
2292   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2293      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2294   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &changed, NULL))
2295     {
2296       *stmt_p
2297         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2298                                     NULL);
2299       return true;
2300     }
2301
2302   rhs = get_rhs (stmt);
2303   if (!rhs)
2304     return changed;
2305   result = NULL_TREE;
2306
2307   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2308     {
2309       tree callee;
2310
2311       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2312          available in the generic fold routines.  */
2313       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2314       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2315         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2316       else
2317         {
2318           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2319              here are when we've propagated the address of a decl into the
2320              object slot.  */
2321           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2322              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2323              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2324              here where we can just smash the call operand.  */
2325           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2326           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2327               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2328               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2329               && DECL_P (TREE_OPERAND
2330                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2331             {
2332               tree t;
2333
2334               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2335                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2336                  can yield an array type.  See silly exception in
2337                  check_pointer_types_r.  */
2338
2339               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2340               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2341               if (t)
2342                 {
2343                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2344                   changed = true;
2345                 }
2346             }
2347         }
2348     }
2349
2350   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2351   if (result == NULL_TREE)
2352     result = fold (rhs);
2353
2354   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2355      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2356      now be apparent due to propagation.  */
2357   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2358
2359   if (result != rhs)
2360     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2361
2362   return changed;
2363 }
2364
2365 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2366    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2367    be replaced with a new one.  */
2368
2369 bool
2370 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2371 {
2372   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2373   bool changed = false;
2374
2375   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &changed, NULL);
2376   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2377
2378   rhs = get_rhs (stmt);
2379   if (!rhs || rhs == stmt)
2380     return changed;
2381
2382   new_rhs = fold (rhs);
2383   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2384   if (new_rhs == rhs)
2385     return changed;
2386
2387   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2388   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2389
2390   return changed;
2391 }
2392 \f
2393 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2394    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2395    iterator *SI_P.  */
2396
2397 static tree
2398 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr)
2399 {
2400   tree_stmt_iterator ti;
2401   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2402   tree tmp, stmts = NULL;
2403
2404   push_gimplify_context ();
2405   tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2406   pop_gimplify_context (NULL);
2407
2408   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2409     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2410
2411   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2412   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2413     {
2414       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2415       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2416       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2417       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2418       bsi_next (si_p);
2419     }
2420
2421   return tmp;
2422 }
2423
2424
2425 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2426    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2427
2428 static void
2429 execute_fold_all_builtins (void)
2430 {
2431   bool cfg_changed = false;
2432   basic_block bb;
2433   FOR_EACH_BB (bb)
2434     {
2435       block_stmt_iterator i;
2436       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2437         {
2438           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2439           tree old_stmt = *stmtp;
2440           tree call = get_rhs (*stmtp);
2441           tree callee, result;
2442           enum built_in_function fcode;
2443
2444           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2445             {
2446               bsi_next (&i);
2447               continue;
2448             }
2449           callee = get_callee_fndecl (call);
2450           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2451             {
2452               bsi_next (&i);
2453               continue;
2454             }
2455           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2456
2457           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2458           if (!result)
2459             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2460               {
2461               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2462                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2463                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2464                    certain that the value simply isn't constant.  */
2465                 result = integer_zero_node;
2466                 break;
2467
2468               default:
2469                 bsi_next (&i);
2470                 continue;
2471               }
2472
2473           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2474             {
2475               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2476               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2477             }
2478
2479           if (!set_rhs (stmtp, result))
2480             {
2481               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result);
2482               if (result)
2483                 {
2484                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2485                   
2486                   gcc_assert (ok);
2487                 }
2488             }
2489           mark_new_vars_to_rename (*stmtp);
2490           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2491               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2492             cfg_changed = true;
2493
2494           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2495             {
2496               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2497               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2498               fprintf (dump_file, "\n");
2499             }
2500
2501           /* Retry the same statement if it changed into another
2502              builtin, there might be new opportunities now.  */
2503           call = get_rhs (*stmtp);
2504           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2505             {
2506               bsi_next (&i);
2507               continue;
2508             }
2509           callee = get_callee_fndecl (call);
2510           if (!callee
2511               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2512               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2513             bsi_next (&i);
2514         }
2515     }
2516
2517   /* Delete unreachable blocks.  */
2518   if (cfg_changed)
2519     cleanup_tree_cfg ();
2520 }
2521
2522
2523 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2524 {
2525   "fab",                                /* name */
2526   NULL,                                 /* gate */
2527   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2528   NULL,                                 /* sub */
2529   NULL,                                 /* next */
2530   0,                                    /* static_pass_number */
2531   0,                                    /* tv_id */
2532   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2533   0,                                    /* properties_provided */
2534   0,                                    /* properties_destroyed */
2535   0,                                    /* todo_flags_start */
2536   TODO_dump_func
2537     | TODO_verify_ssa
2538     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2539   0                                     /* letter */
2540 };