OSDN Git Service

* tree-ssa-operands.h (create_ssa_artificial_load_stmt):
[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, 2006
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   ->  the initial state of the value.  This value
33                             is replaced with a correct initial value
34                             the first time the value is used, so the
35                             rest of the pass does not need to care about
36                             it.  Using this value simplifies initialization
37                             of the pass, and prevents us from needlessly
38                             scanning statements that are never reached.
39
40         UNDEFINED       ->  V_i is a local variable whose definition
41                             has not been processed yet.  Therefore we
42                             don't yet know if its value is a constant
43                             or not.
44
45         CONSTANT        ->  V_i has been found to hold a constant
46                             value C.
47
48         VARYING         ->  V_i cannot take a constant value, or if it
49                             does, it is not possible to determine it
50                             at compile time.
51
52    The core of SSA-CCP is in ccp_visit_stmt and ccp_visit_phi_node:
53
54    1- In ccp_visit_stmt, we are interested in assignments whose RHS
55       evaluates into a constant and conditional jumps whose predicate
56       evaluates into a boolean true or false.  When an assignment of
57       the form V_i = CONST is found, V_i's lattice value is set to
58       CONSTANT and CONST is associated with it.  This causes the
59       propagation engine to add all the SSA edges coming out the
60       assignment into the worklists, so that statements that use V_i
61       can be visited.
62
63       If the statement is a conditional with a constant predicate, we
64       mark the outgoing edges as executable or not executable
65       depending on the predicate's value.  This is then used when
66       visiting PHI nodes to know when a PHI argument can be ignored.
67       
68
69    2- In ccp_visit_phi_node, if all the PHI arguments evaluate to the
70       same constant C, then the LHS of the PHI is set to C.  This
71       evaluation is known as the "meet operation".  Since one of the
72       goals of this evaluation is to optimistically return constant
73       values as often as possible, it uses two main short cuts:
74
75       - If an argument is flowing in through a non-executable edge, it
76         is ignored.  This is useful in cases like this:
77
78                         if (PRED)
79                           a_9 = 3;
80                         else
81                           a_10 = 100;
82                         a_11 = PHI (a_9, a_10)
83
84         If PRED is known to always evaluate to false, then we can
85         assume that a_11 will always take its value from a_10, meaning
86         that instead of consider it VARYING (a_9 and a_10 have
87         different values), we can consider it CONSTANT 100.
88
89       - If an argument has an UNDEFINED value, then it does not affect
90         the outcome of the meet operation.  If a variable V_i has an
91         UNDEFINED value, it means that either its defining statement
92         hasn't been visited yet or V_i has no defining statement, in
93         which case the original symbol 'V' is being used
94         uninitialized.  Since 'V' is a local variable, the compiler
95         may assume any initial value for it.
96
97
98    After propagation, every variable V_i that ends up with a lattice
99    value of CONSTANT will have the associated constant value in the
100    array CONST_VAL[i].VALUE.  That is fed into substitute_and_fold for
101    final substitution and folding.
102
103
104    Constant propagation in stores and loads (STORE-CCP)
105    ----------------------------------------------------
106
107    While CCP has all the logic to propagate constants in GIMPLE
108    registers, it is missing the ability to associate constants with
109    stores and loads (i.e., pointer dereferences, structures and
110    global/aliased variables).  We don't keep loads and stores in
111    SSA, but we do build a factored use-def web for them (in the
112    virtual operands).
113
114    For instance, consider the following code fragment:
115
116           struct A a;
117           const int B = 42;
118
119           void foo (int i)
120           {
121             if (i > 10)
122               a.a = 42;
123             else
124               {
125                 a.b = 21;
126                 a.a = a.b + 21;
127               }
128
129             if (a.a != B)
130               never_executed ();
131           }
132
133    We should be able to deduce that the predicate 'a.a != B' is always
134    false.  To achieve this, we associate constant values to the SSA
135    names in the V_MAY_DEF and V_MUST_DEF operands for each store.
136    Additionally, since we also glob partial loads/stores with the base
137    symbol, we also keep track of the memory reference where the
138    constant value was stored (in the MEM_REF field of PROP_VALUE_T).
139    For instance,
140
141         # a_5 = V_MAY_DEF <a_4>
142         a.a = 2;
143
144         # VUSE <a_5>
145         x_3 = a.b;
146
147    In the example above, CCP will associate value '2' with 'a_5', but
148    it would be wrong to replace the load from 'a.b' with '2', because
149    '2' had been stored into a.a.
150
151    Note that the initial value of virtual operands is VARYING, not
152    UNDEFINED.  Consider, for instance global variables:
153
154         int A;
155
156         foo (int i)
157         {
158           if (i_3 > 10)
159             A_4 = 3;
160           # A_5 = PHI (A_4, A_2);
161
162           # VUSE <A_5>
163           A.0_6 = A;
164
165           return A.0_6;
166         }
167
168    The value of A_2 cannot be assumed to be UNDEFINED, as it may have
169    been defined outside of foo.  If we were to assume it UNDEFINED, we
170    would erroneously optimize the above into 'return 3;'.
171
172    Though STORE-CCP is not too expensive, it does have to do more work
173    than regular CCP, so it is only enabled at -O2.  Both regular CCP
174    and STORE-CCP use the exact same algorithm.  The only distinction
175    is that when doing STORE-CCP, the boolean variable DO_STORE_CCP is
176    set to true.  This affects the evaluation of statements and PHI
177    nodes.
178
179    References:
180
181      Constant propagation with conditional branches,
182      Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
183
184      Building an Optimizing Compiler,
185      Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
186
187      Advanced Compiler Design and Implementation,
188      Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
189
190 #include "config.h"
191 #include "system.h"
192 #include "coretypes.h"
193 #include "tm.h"
194 #include "tree.h"
195 #include "flags.h"
196 #include "rtl.h"
197 #include "tm_p.h"
198 #include "ggc.h"
199 #include "basic-block.h"
200 #include "output.h"
201 #include "expr.h"
202 #include "function.h"
203 #include "diagnostic.h"
204 #include "timevar.h"
205 #include "tree-dump.h"
206 #include "tree-flow.h"
207 #include "tree-pass.h"
208 #include "tree-ssa-propagate.h"
209 #include "langhooks.h"
210 #include "target.h"
211
212
213 /* Possible lattice values.  */
214 typedef enum
215 {
216   UNINITIALIZED,
217   UNDEFINED,
218   CONSTANT,
219   VARYING
220 } ccp_lattice_t;
221
222 /* Array of propagated constant values.  After propagation,
223    CONST_VAL[I].VALUE holds the constant value for SSA_NAME(I).  If
224    the constant is held in an SSA name representing a memory store
225    (i.e., a V_MAY_DEF or V_MUST_DEF), CONST_VAL[I].MEM_REF will
226    contain the actual memory reference used to store (i.e., the LHS of
227    the assignment doing the store).  */
228 static prop_value_t *const_val;
229
230 /* True if we are also propagating constants in stores and loads.  */
231 static bool do_store_ccp;
232
233 /* Dump constant propagation value VAL to file OUTF prefixed by PREFIX.  */
234
235 static void
236 dump_lattice_value (FILE *outf, const char *prefix, prop_value_t val)
237 {
238   switch (val.lattice_val)
239     {
240     case UNINITIALIZED:
241       fprintf (outf, "%sUNINITIALIZED", prefix);
242       break;
243     case UNDEFINED:
244       fprintf (outf, "%sUNDEFINED", prefix);
245       break;
246     case VARYING:
247       fprintf (outf, "%sVARYING", prefix);
248       break;
249     case CONSTANT:
250       fprintf (outf, "%sCONSTANT ", prefix);
251       print_generic_expr (outf, val.value, dump_flags);
252       break;
253     default:
254       gcc_unreachable ();
255     }
256 }
257
258
259 /* Print lattice value VAL to stderr.  */
260
261 void debug_lattice_value (prop_value_t val);
262
263 void
264 debug_lattice_value (prop_value_t val)
265 {
266   dump_lattice_value (stderr, "", val);
267   fprintf (stderr, "\n");
268 }
269
270
271 /* The regular is_gimple_min_invariant does a shallow test of the object.
272    It assumes that full gimplification has happened, or will happen on the
273    object.  For a value coming from DECL_INITIAL, this is not true, so we
274    have to be more strict ourselves.  */
275
276 static bool
277 ccp_decl_initial_min_invariant (tree t)
278 {
279   if (!is_gimple_min_invariant (t))
280     return false;
281   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
282     {
283       /* Inline and unroll is_gimple_addressable.  */
284       while (1)
285         {
286           t = TREE_OPERAND (t, 0);
287           if (is_gimple_id (t))
288             return true;
289           if (!handled_component_p (t))
290             return false;
291         }
292     }
293   return true;
294 }
295
296 /* If SYM is a constant variable with known value, return the value.
297    NULL_TREE is returned otherwise.  */
298
299 static tree
300 get_symbol_constant_value (tree sym)
301 {
302   if (TREE_STATIC (sym)
303       && TREE_READONLY (sym)
304       && !MTAG_P (sym))
305     {
306       tree val = DECL_INITIAL (sym);
307       if (val
308           && ccp_decl_initial_min_invariant (val))
309         return val;
310     }
311
312   return NULL_TREE;
313 }
314
315 /* Compute a default value for variable VAR and store it in the
316    CONST_VAL array.  The following rules are used to get default
317    values:
318
319    1- Global and static variables that are declared constant are
320       considered CONSTANT.
321
322    2- Any other value is considered UNDEFINED.  This is useful when
323       considering PHI nodes.  PHI arguments that are undefined do not
324       change the constant value of the PHI node, which allows for more
325       constants to be propagated.
326
327    3- If SSA_NAME_VALUE is set and it is a constant, its value is
328       used.
329
330    4- Variables defined by statements other than assignments and PHI
331       nodes are considered VARYING.
332
333    5- Initial values of variables that are not GIMPLE registers are
334       considered VARYING.  */
335
336 static prop_value_t
337 get_default_value (tree var)
338 {
339   tree sym = SSA_NAME_VAR (var);
340   prop_value_t val = { UNINITIALIZED, NULL_TREE, NULL_TREE };
341   tree cst_val;
342   
343   if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (var))
344     {
345       /* Short circuit for regular CCP.  We are not interested in any
346          non-register when DO_STORE_CCP is false.  */
347       val.lattice_val = VARYING;
348     }
349   else if (SSA_NAME_VALUE (var)
350            && is_gimple_min_invariant (SSA_NAME_VALUE (var)))
351     {
352       val.lattice_val = CONSTANT;
353       val.value = SSA_NAME_VALUE (var);
354     }
355   else if ((cst_val = get_symbol_constant_value (sym)) != NULL_TREE)
356     {
357       /* Globals and static variables declared 'const' take their
358          initial value.  */
359       val.lattice_val = CONSTANT;
360       val.value = cst_val;
361       val.mem_ref = sym;
362     }
363   else
364     {
365       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
366
367       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
368         {
369           /* Variables defined by an empty statement are those used
370              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
371              can assume initially that it is UNDEFINED, otherwise we must
372              consider it VARYING.  */
373           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
374             val.lattice_val = UNDEFINED;
375           else
376             val.lattice_val = VARYING;
377         }
378       else if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
379                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
380         {
381           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
382              is considered UNDEFINED.  */
383           val.lattice_val = UNDEFINED;
384         }
385       else
386         {
387           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
388           val.lattice_val = VARYING;
389         }
390     }
391
392   return val;
393 }
394
395
396 /* Get the constant value associated with variable VAR.  */
397
398 static inline prop_value_t *
399 get_value (tree var)
400 {
401   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
402
403   if (val->lattice_val == UNINITIALIZED)
404     *val = get_default_value (var);
405
406   return val;
407 }
408
409 /* Sets the value associated with VAR to VARYING.  */
410
411 static inline void
412 set_value_varying (tree var)
413 {
414   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
415
416   val->lattice_val = VARYING;
417   val->value = NULL_TREE;
418   val->mem_ref = NULL_TREE;
419 }
420
421 /* For float types, modify the value of VAL to make ccp work correctly
422    for non-standard values (-0, NaN):
423
424    If HONOR_SIGNED_ZEROS is false, and VAL = -0, we canonicalize it to 0.
425    If HONOR_NANS is false, and VAL is NaN, we canonicalize it to UNDEFINED.
426      This is to fix the following problem (see PR 29921): Suppose we have
427
428      x = 0.0 * y
429
430      and we set value of y to NaN.  This causes value of x to be set to NaN.
431      When we later determine that y is in fact VARYING, fold uses the fact
432      that HONOR_NANS is false, and we try to change the value of x to 0,
433      causing an ICE.  With HONOR_NANS being false, the real appearance of
434      NaN would cause undefined behavior, though, so claiming that y (and x)
435      are UNDEFINED initially is correct.  */
436
437 static void
438 canonicalize_float_value (prop_value_t *val)
439 {
440   enum machine_mode mode;
441   tree type;
442   REAL_VALUE_TYPE d;
443
444   if (val->lattice_val != CONSTANT
445       || TREE_CODE (val->value) != REAL_CST)
446     return;
447
448   d = TREE_REAL_CST (val->value);
449   type = TREE_TYPE (val->value);
450   mode = TYPE_MODE (type);
451
452   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (mode)
453       && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (d))
454     {
455       val->value = build_real (type, dconst0);
456       return;
457     }
458
459   if (!HONOR_NANS (mode)
460       && REAL_VALUE_ISNAN (d))
461     {
462       val->lattice_val = UNDEFINED;
463       val->value = NULL;
464       val->mem_ref = NULL;
465       return;
466     }
467 }
468
469 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
470    value is different from VAR's previous value.  */
471
472 static bool
473 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
474 {
475   prop_value_t *old_val = get_value (var);
476
477   canonicalize_float_value (&new_val);
478
479   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
480      value.  If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
481      inform the caller that this was a non-transition.  */
482
483   gcc_assert (old_val->lattice_val < new_val.lattice_val
484               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
485                   && ((!old_val->value && !new_val.value)
486                       || operand_equal_p (old_val->value, new_val.value, 0))
487                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref));
488
489   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
490     {
491       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
492         {
493           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
494           fprintf (dump_file, ".  Adding SSA edges to worklist.\n");
495         }
496
497       *old_val = new_val;
498
499       gcc_assert (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
500       return true;
501     }
502
503   return false;
504 }
505
506
507 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
508
509    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
510
511    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
512
513    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
514
515    Else return VARYING.  */
516
517 static ccp_lattice_t
518 likely_value (tree stmt)
519 {
520   bool has_constant_operand;
521   stmt_ann_t ann;
522   tree use;
523   ssa_op_iter iter;
524
525   ann = stmt_ann (stmt);
526
527   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
528      constant value.  */
529   if (ann->has_volatile_ops)
530     return VARYING;
531
532   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
533      and/or stores will never fold into a constant.  */
534   if (!do_store_ccp
535       && !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
536     return VARYING;
537
538
539   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
540      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
541   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
542     return VARYING;
543
544   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
545      interesting for CCP.  */
546   if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT
547       && !(TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR && get_rhs (stmt) != NULL_TREE)
548       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
549       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
550     return VARYING;
551
552   if (is_gimple_min_invariant (get_rhs (stmt)))
553     return CONSTANT;
554
555   has_constant_operand = false;
556   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE | SSA_OP_VUSE)
557     {
558       prop_value_t *val = get_value (use);
559
560       if (val->lattice_val == UNDEFINED)
561         return UNDEFINED;
562
563       if (val->lattice_val == CONSTANT)
564         has_constant_operand = true;
565     }
566
567   if (has_constant_operand
568       /* We do not consider virtual operands here -- load from read-only
569          memory may have only VARYING virtual operands, but still be
570          constant.  */
571       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
572     return CONSTANT;
573
574   return VARYING;
575 }
576
577 /* Returns true if STMT cannot be constant.  */
578
579 static bool
580 surely_varying_stmt_p (tree stmt)
581 {
582   /* If the statement has operands that we cannot handle, it cannot be
583      constant.  */
584   if (stmt_ann (stmt)->has_volatile_ops)
585     return true;
586
587   if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
588     {
589       if (!do_store_ccp)
590         return true;
591
592       /* We can only handle simple loads and stores.  */
593       if (!stmt_makes_single_load (stmt)
594           && !stmt_makes_single_store (stmt))
595         return true;
596     }
597
598   /* If it contains a call, it is varying.  */
599   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
600     return true;
601
602   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
603      interesting for CCP.  */
604   if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT
605       && !(TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR && get_rhs (stmt) != NULL_TREE)
606       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
607       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
608     return true;
609
610   return false;
611 }
612
613 /* Initialize local data structures for CCP.  */
614
615 static void
616 ccp_initialize (void)
617 {
618   basic_block bb;
619
620   const_val = XCNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
621
622   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
623   FOR_EACH_BB (bb)
624     {
625       block_stmt_iterator i;
626
627       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
628         {
629           tree stmt = bsi_stmt (i);
630           bool is_varying = surely_varying_stmt_p (stmt);
631
632           if (is_varying)
633             {
634               tree def;
635               ssa_op_iter iter;
636
637               /* If the statement will not produce a constant, mark
638                  all its outputs VARYING.  */
639               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
640                 {
641                   if (is_varying)
642                     set_value_varying (def);
643                 }
644             }
645
646           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
647         }
648     }
649
650   /* Now process PHI nodes.  We never set DONT_SIMULATE_AGAIN on phi node,
651      since we do not know which edges are executable yet, except for
652      phi nodes for virtual operands when we do not do store ccp.  */
653   FOR_EACH_BB (bb)
654     {
655       tree phi;
656
657       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
658         {
659           if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
660             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
661           else
662             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
663         }
664     }
665 }
666
667
668 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
669    free allocated storage.  */
670
671 static void
672 ccp_finalize (void)
673 {
674   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
675   substitute_and_fold (const_val, false);
676
677   free (const_val);
678 }
679
680
681 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
682    in VAL1.
683
684                 any  M UNDEFINED   = any
685                 any  M VARYING     = VARYING
686                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
687                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
688    */
689
690 static void
691 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
692 {
693   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
694     {
695       /* UNDEFINED M any = any   */
696       *val1 = *val2;
697     }
698   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
699     {
700       /* any M UNDEFINED = any
701          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
702       ;
703     }
704   else if (val1->lattice_val == VARYING
705            || val2->lattice_val == VARYING)
706     {
707       /* any M VARYING = VARYING.  */
708       val1->lattice_val = VARYING;
709       val1->value = NULL_TREE;
710       val1->mem_ref = NULL_TREE;
711     }
712   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
713            && val2->lattice_val == CONSTANT
714            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
715            && (!do_store_ccp
716                || (val1->mem_ref && val2->mem_ref
717                    && operand_equal_p (val1->mem_ref, val2->mem_ref, 0))))
718     {
719       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
720          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
721
722          If these two values come from memory stores, make sure that
723          they come from the same memory reference.  */
724       val1->lattice_val = CONSTANT;
725       val1->value = val1->value;
726       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
727     }
728   else
729     {
730       /* Any other combination is VARYING.  */
731       val1->lattice_val = VARYING;
732       val1->value = NULL_TREE;
733       val1->mem_ref = NULL_TREE;
734     }
735 }
736
737
738 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
739    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
740    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
741    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
742
743 static enum ssa_prop_result
744 ccp_visit_phi_node (tree phi)
745 {
746   int i;
747   prop_value_t *old_val, new_val;
748
749   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
750     {
751       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
752       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
753     }
754
755   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi));
756   switch (old_val->lattice_val)
757     {
758     case VARYING:
759       return SSA_PROP_VARYING;
760
761     case CONSTANT:
762       new_val = *old_val;
763       break;
764
765     case UNDEFINED:
766       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
767       new_val.value = NULL_TREE;
768       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
769       break;
770
771     default:
772       gcc_unreachable ();
773     }
774
775   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
776     {
777       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
778          through executable edges.  */
779       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
780
781       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
782         {
783           fprintf (dump_file,
784               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
785               i, e->src->index, e->dest->index,
786               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
787         }
788
789       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
790          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
791       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
792         {
793           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
794           prop_value_t arg_val;
795
796           if (is_gimple_min_invariant (arg))
797             {
798               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
799               arg_val.value = arg;
800               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
801             }
802           else
803             arg_val = *(get_value (arg));
804
805           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
806
807           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
808             {
809               fprintf (dump_file, "\t");
810               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
811               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
812               fprintf (dump_file, "\n");
813             }
814
815           if (new_val.lattice_val == VARYING)
816             break;
817         }
818     }
819
820   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
821     {
822       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
823       fprintf (dump_file, "\n\n");
824     }
825
826   /* Make the transition to the new value.  */
827   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
828     {
829       if (new_val.lattice_val == VARYING)
830         return SSA_PROP_VARYING;
831       else
832         return SSA_PROP_INTERESTING;
833     }
834   else
835     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
836 }
837
838
839 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
840    routines.
841
842    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
843    operands are constants.
844
845    If simplification is possible, return the simplified RHS,
846    otherwise return the original RHS.  */
847
848 static tree
849 ccp_fold (tree stmt)
850 {
851   tree rhs = get_rhs (stmt);
852   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
853   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
854   tree retval = NULL_TREE;
855
856   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
857     {
858       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
859          if any.  */
860       return get_value (rhs)->value;
861     }
862   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
863     {
864       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
865          it are a valid constant for that memory load.  */
866       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
867       if (val && val->mem_ref)
868         {
869           if (operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
870             return val->value;
871
872           /* If RHS is extracting REALPART_EXPR or IMAGPART_EXPR of a
873              complex type with a known constant value, return it.  */
874           if ((TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR
875                || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR)
876               && operand_equal_p (val->mem_ref, TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
877             return fold_build1 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (rhs), val->value);
878         }
879       return NULL_TREE;
880     }
881
882   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
883      be a constant.  So this should almost always return a
884      simplified RHS.  */
885   if (kind == tcc_unary)
886     {
887       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
888       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
889
890       /* Simplify the operand down to a constant.  */
891       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
892         {
893           prop_value_t *val = get_value (op0);
894           if (val->lattice_val == CONSTANT)
895             op0 = get_value (op0)->value;
896         }
897
898       if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
899           && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (rhs),
900                                                  TREE_TYPE (op0)))
901         return op0;
902       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
903     }
904
905   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
906      operands are constants.  */
907   else if (kind == tcc_binary
908            || kind == tcc_comparison
909            || code == TRUTH_AND_EXPR
910            || code == TRUTH_OR_EXPR
911            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
912     {
913       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
914          GIMPLE form.  */
915       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
916       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
917
918       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
919       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
920         {
921           prop_value_t *val = get_value (op0);
922           if (val->lattice_val == CONSTANT)
923             op0 = val->value;
924         }
925
926       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
927         {
928           prop_value_t *val = get_value (op1);
929           if (val->lattice_val == CONSTANT)
930             op1 = val->value;
931         }
932
933       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
934     }
935
936   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
937      arguments are constants.  */
938   else if (code == CALL_EXPR
939            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
940            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
941                == FUNCTION_DECL)
942            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
943     {
944       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
945         {
946           tree *orig, var;
947           tree fndecl, arglist;
948           size_t i = 0;
949           ssa_op_iter iter;
950           use_operand_p var_p;
951
952           /* Preserve the original values of every operand.  */
953           orig = XNEWVEC (tree,  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
954           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
955             orig[i++] = var;
956
957           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
958           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
959           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
960           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
961           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
962
963           /* Restore operands to their original form.  */
964           i = 0;
965           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
966             SET_USE (var_p, orig[i++]);
967           free (orig);
968         }
969     }
970   else
971     return rhs;
972
973   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
974   if (retval)
975     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
976
977   /* No simplification was possible.  */
978   return rhs;
979 }
980
981
982 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
983    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
984    NULL_TREE otherwise.  */
985
986 static tree
987 fold_const_aggregate_ref (tree t)
988 {
989   prop_value_t *value;
990   tree base, ctor, idx, field;
991   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
992   tree cfield, cval;
993
994   switch (TREE_CODE (t))
995     {
996     case ARRAY_REF:
997       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
998          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
999          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1000          the inner reference.  */
1001       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1002       switch (TREE_CODE (base))
1003         {
1004         case VAR_DECL:
1005           if (!TREE_READONLY (base)
1006               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
1007               || !targetm.binds_local_p (base))
1008             return NULL_TREE;
1009
1010           ctor = DECL_INITIAL (base);
1011           break;
1012
1013         case ARRAY_REF:
1014         case COMPONENT_REF:
1015           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1016           break;
1017
1018         default:
1019           return NULL_TREE;
1020         }
1021
1022       if (ctor == NULL_TREE
1023           || (TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1024               && TREE_CODE (ctor) != STRING_CST)
1025           || !TREE_STATIC (ctor))
1026         return NULL_TREE;
1027
1028       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
1029          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
1030       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
1031       switch (TREE_CODE (idx))
1032         {
1033         case SSA_NAME:
1034           if ((value = get_value (idx))
1035               && value->lattice_val == CONSTANT
1036               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
1037             idx = value->value;
1038           else
1039             return NULL_TREE;
1040           break;
1041
1042         case INTEGER_CST:
1043           break;
1044
1045         default:
1046           return NULL_TREE;
1047         }
1048
1049       /* Fold read from constant string.  */
1050       if (TREE_CODE (ctor) == STRING_CST)
1051         {
1052           if ((TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))
1053                == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor))))
1054               && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor))))
1055                   == MODE_INT)
1056               && GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))) == 1
1057               && compare_tree_int (idx, TREE_STRING_LENGTH (ctor)) < 0)
1058             return build_int_cst (TREE_TYPE (t), (TREE_STRING_POINTER (ctor)
1059                                                   [TREE_INT_CST_LOW (idx)]));
1060           return NULL_TREE;
1061         }
1062
1063       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
1064       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1065         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1066           return cval;
1067       break;
1068
1069     case COMPONENT_REF:
1070       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1071          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1072          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1073          the inner reference.  */
1074       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1075       switch (TREE_CODE (base))
1076         {
1077         case VAR_DECL:
1078           if (!TREE_READONLY (base)
1079               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1080               || !targetm.binds_local_p (base))
1081             return NULL_TREE;
1082
1083           ctor = DECL_INITIAL (base);
1084           break;
1085
1086         case ARRAY_REF:
1087         case COMPONENT_REF:
1088           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1089           break;
1090
1091         default:
1092           return NULL_TREE;
1093         }
1094
1095       if (ctor == NULL_TREE
1096           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1097           || !TREE_STATIC (ctor))
1098         return NULL_TREE;
1099
1100       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1101
1102       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1103         if (cfield == field
1104             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1105             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1106           return cval;
1107       break;
1108
1109     case REALPART_EXPR:
1110     case IMAGPART_EXPR:
1111       {
1112         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1113         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1114           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1115         break;
1116       }
1117     
1118     default:
1119       break;
1120     }
1121
1122   return NULL_TREE;
1123 }
1124   
1125 /* Evaluate statement STMT.  */
1126
1127 static prop_value_t
1128 evaluate_stmt (tree stmt)
1129 {
1130   prop_value_t val;
1131   tree simplified = NULL_TREE;
1132   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1133
1134   val.mem_ref = NULL_TREE;
1135
1136   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1137      to fold the statement to determine the constant value.  */
1138   if (likelyvalue == CONSTANT)
1139     simplified = ccp_fold (stmt);
1140   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1141      bother folding the statement.  */
1142   if (likelyvalue == VARYING)
1143     simplified = get_rhs (stmt);
1144   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1145      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1146      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1147      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1148      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1149   else if (!simplified)
1150     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1151
1152   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1153     {
1154       /* The statement produced a constant value.  */
1155       val.lattice_val = CONSTANT;
1156       val.value = simplified;
1157     }
1158   else
1159     {
1160       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1161          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1162          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1163       if (likelyvalue == UNDEFINED)
1164         val.lattice_val = likelyvalue;
1165       else
1166         val.lattice_val = VARYING;
1167
1168       val.value = NULL_TREE;
1169     }
1170
1171   return val;
1172 }
1173
1174
1175 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1176    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1177    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1178    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1179
1180 static enum ssa_prop_result
1181 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1182 {
1183   prop_value_t val;
1184   tree lhs, rhs;
1185   enum ssa_prop_result retval;
1186
1187   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
1188   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
1189
1190   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1191     {
1192       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1193       prop_value_t *nval = get_value (rhs);
1194       val = *nval;
1195     }
1196   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1197     {
1198       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1199          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1200          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1201          we can propagate the value on the RHS.  */
1202       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1203
1204       if (nval
1205           && nval->mem_ref
1206           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1207         val = *nval;
1208       else
1209         val = evaluate_stmt (stmt);
1210     }
1211   else
1212     /* Evaluate the statement.  */
1213       val = evaluate_stmt (stmt);
1214
1215   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1216      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1217
1218      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1219      the constant value into the type of the destination variable.  This
1220      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1221   {
1222     tree orig_lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
1223
1224     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1225         && val.lattice_val == CONSTANT)
1226       {
1227         tree w = fold_unary (VIEW_CONVERT_EXPR,
1228                              TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1229                              val.value);
1230
1231         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1232         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1233           val.value = w;
1234         else
1235           {
1236             val.lattice_val = VARYING;
1237             val.value = NULL;
1238           }
1239       }
1240
1241     if (val.lattice_val == CONSTANT
1242         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1243         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1244       {
1245         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1246                                  orig_lhs);
1247
1248         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1249           val.value = w;
1250         else
1251           {
1252             val.lattice_val = VARYING;
1253             val.value = NULL_TREE;
1254             val.mem_ref = NULL_TREE;
1255           }
1256       }
1257   }
1258
1259   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1260
1261   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1262   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1263     {
1264       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1265          value to set.  */
1266       if (set_lattice_value (lhs, val))
1267         {
1268           *output_p = lhs;
1269           if (val.lattice_val == VARYING)
1270             retval = SSA_PROP_VARYING;
1271           else
1272             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1273         }
1274     }
1275   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1276     {
1277       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1278          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1279          reference associated with VAL.  */
1280       ssa_op_iter i;
1281       tree vdef;
1282       bool changed;
1283
1284       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1285       if (val.lattice_val == CONSTANT)
1286         val.mem_ref = lhs;
1287
1288       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1289       changed = false;
1290       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1291         {
1292           /* See PR 29801.  We may have VDEFs for read-only variables
1293              (see the handling of unmodifiable variables in
1294              add_virtual_operand); do not attempt to change their value.  */
1295           if (get_symbol_constant_value (SSA_NAME_VAR (vdef)) != NULL_TREE)
1296             continue;
1297
1298           changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1299         }
1300       
1301       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1302          visiting statements that load the exact same memory reference
1303          stored here.  Those statements will have the exact same list
1304          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1305          statement to be its first virtual definition.  */
1306       *output_p = first_vdef (stmt);
1307       if (changed)
1308         {
1309           if (val.lattice_val == VARYING)
1310             retval = SSA_PROP_VARYING;
1311           else 
1312             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1313         }
1314     }
1315
1316   return retval;
1317 }
1318
1319
1320 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1321    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1322    SSA_PROP_VARYING.  */
1323
1324 static enum ssa_prop_result
1325 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1326 {
1327   prop_value_t val;
1328   basic_block block;
1329
1330   block = bb_for_stmt (stmt);
1331   val = evaluate_stmt (stmt);
1332
1333   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1334      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1335      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1336      propagation engine.  */
1337   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1338   if (*taken_edge_p)
1339     return SSA_PROP_INTERESTING;
1340   else
1341     return SSA_PROP_VARYING;
1342 }
1343
1344
1345 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1346    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1347    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1348    output value.
1349    
1350    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1351    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1352    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1353
1354 static enum ssa_prop_result
1355 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1356 {
1357   tree def;
1358   ssa_op_iter iter;
1359
1360   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1361     {
1362       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1363       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1364       fprintf (dump_file, "\n");
1365     }
1366
1367   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
1368     {
1369       /* If the statement is an assignment that produces a single
1370          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1371          its output has changed.  */
1372       return visit_assignment (stmt, output_p);
1373     }
1374   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1375     {
1376       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1377          which branch will be taken.  */
1378       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1379     }
1380
1381   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1382      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1383   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1384     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1385
1386   /* Definitions made by statements other than assignments to
1387      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1388      Mark them VARYING.  */
1389   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1390     {
1391       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1392       set_lattice_value (def, v);
1393     }
1394
1395   return SSA_PROP_VARYING;
1396 }
1397
1398
1399 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1400
1401 static void
1402 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1403 {
1404   do_store_ccp = store_ccp;
1405   ccp_initialize ();
1406   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1407   ccp_finalize ();
1408 }
1409
1410
1411 static unsigned int
1412 do_ssa_ccp (void)
1413 {
1414   execute_ssa_ccp (false);
1415   return 0;
1416 }
1417
1418
1419 static bool
1420 gate_ccp (void)
1421 {
1422   return flag_tree_ccp != 0;
1423 }
1424
1425
1426 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1427 {
1428   "ccp",                                /* name */
1429   gate_ccp,                             /* gate */
1430   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1431   NULL,                                 /* sub */
1432   NULL,                                 /* next */
1433   0,                                    /* static_pass_number */
1434   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1435   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1436   0,                                    /* properties_provided */
1437   0,                                    /* properties_destroyed */
1438   0,                                    /* todo_flags_start */
1439   TODO_cleanup_cfg
1440     | TODO_dump_func
1441     | TODO_update_ssa
1442     | TODO_ggc_collect
1443     | TODO_verify_ssa
1444     | TODO_verify_stmts
1445     | TODO_update_smt_usage,            /* todo_flags_finish */
1446   0                                     /* letter */
1447 };
1448
1449
1450 static unsigned int
1451 do_ssa_store_ccp (void)
1452 {
1453   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1454   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1455   return 0;
1456 }
1457
1458 static bool
1459 gate_store_ccp (void)
1460 {
1461   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1462      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1463      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1464   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1465 }
1466
1467
1468 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1469 {
1470   "store_ccp",                          /* name */
1471   gate_store_ccp,                       /* gate */
1472   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1473   NULL,                                 /* sub */
1474   NULL,                                 /* next */
1475   0,                                    /* static_pass_number */
1476   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1477   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1478   0,                                    /* properties_provided */
1479   0,                                    /* properties_destroyed */
1480   0,                                    /* todo_flags_start */
1481   TODO_dump_func
1482     | TODO_update_ssa
1483     | TODO_ggc_collect
1484     | TODO_verify_ssa
1485     | TODO_cleanup_cfg
1486     | TODO_verify_stmts
1487     | TODO_update_smt_usage,            /* todo_flags_finish */
1488   0                                     /* letter */
1489 };
1490
1491 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1492    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1493    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1494
1495 tree
1496 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1497 {
1498   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1499   tree wide_val;
1500   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1501   unsigned int i;
1502
1503   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1504      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1505   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1506       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1507       || !host_integerp (val, 0))
1508     return NULL_TREE;
1509
1510   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1511   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1512
1513   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1514   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1515     return NULL_TREE;
1516
1517   gcc_assert (var_size >= field_size);
1518
1519   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1520      just mask off the high order bits of the value.  */
1521   if (DECL_UNSIGNED (field)
1522       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1523     {
1524       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1525          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1526          the value.  */
1527       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1528         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1529
1530       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1531                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1532     }
1533   else
1534     {
1535       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1536          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1537          value.  */
1538       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1539         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1540
1541       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1542                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1543     }
1544
1545   return wide_val;
1546 }
1547
1548
1549 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1550    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1551    is the desired result type.  */
1552
1553 static tree
1554 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1555 {
1556   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1557   tree array_type, elt_type, elt_size;
1558
1559   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1560      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1561      We can't do anything if either is variable.
1562
1563      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1564   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1565     {
1566       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1567
1568       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1569       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1570           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1571         return NULL_TREE;
1572
1573       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1574       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1575     }
1576
1577   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1578   array_type = TREE_TYPE (base);
1579   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1580     return NULL_TREE;
1581   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1582   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1583     return NULL_TREE;
1584         
1585   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1586      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1587      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1588      division isn't exact, then don't do anything.  */
1589   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1590   if (integer_zerop (offset))
1591     {
1592       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1593         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1594
1595       idx = integer_zero_node;
1596     }
1597   else
1598     {
1599       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1600       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1601
1602       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1603           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1604                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1605                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1606                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1607                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1608                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1609           || lrem || hrem)
1610         return NULL_TREE;
1611
1612       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1613     }
1614
1615   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1616      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1617      low bound.  */
1618   min_idx = integer_zero_node;
1619   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1620     {
1621       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1622         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1623       else
1624         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1625
1626       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1627         return NULL_TREE;
1628
1629       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1630       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1631     }
1632
1633   if (!integer_zerop (min_idx))
1634     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1635   if (!integer_zerop (elt_offset))
1636     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1637
1638   return build4 (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1639                  size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1640                            / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1641 }
1642
1643
1644 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1645    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1646    is the desired result type.  */
1647 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1648
1649 static tree
1650 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1651                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1652 {
1653   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1654
1655   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1656       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1657       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1658     return NULL_TREE;
1659
1660   /* Short-circuit silly cases.  */
1661   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1662     return NULL_TREE;
1663
1664   tail_array_field = NULL_TREE;
1665   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1666     {
1667       int cmp;
1668
1669       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1670         continue;
1671       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1672         continue;
1673
1674       field_offset = byte_position (f);
1675       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1676         continue;
1677
1678       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1679          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1680          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1681       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1682         continue;
1683
1684       /* The previous array field isn't at the end.  */
1685       tail_array_field = NULL_TREE;
1686
1687       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1688       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1689       if (cmp > 0)
1690         continue;
1691
1692       field_type = TREE_TYPE (f);
1693
1694       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1695          then we can return that field.  */
1696       if (cmp == 0
1697           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1698         {
1699           if (base_is_ptr)
1700             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1701           t = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1702           return t;
1703         }
1704       
1705       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1706       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1707         continue;
1708
1709       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1710          used as for flexible array members.  We should be able to
1711          turn this into an array access anyway.  */
1712       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1713         tail_array_field = f;
1714
1715       /* Check the end of the field against the offset.  */
1716       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1717           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1718         continue;
1719       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1720       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1721         continue;
1722
1723       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1724          this field.  */
1725       offset = t;
1726       goto found;
1727     }
1728
1729   if (!tail_array_field)
1730     return NULL_TREE;
1731
1732   f = tail_array_field;
1733   field_type = TREE_TYPE (f);
1734   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1735
1736  found:
1737   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1738      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1739   if (base_is_ptr)
1740     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1741   base = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1742
1743   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1744   if (t)
1745     return t;
1746   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1747                                              orig_type, false);
1748 }
1749
1750
1751 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1752    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1753
1754 static tree
1755 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1756 {
1757   tree t;
1758
1759   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1760      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1761      are sometimes added.  */
1762   base = fold (base);
1763   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1764   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1765
1766   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1767   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1768   if (t)
1769     return t;
1770
1771   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1772   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1773     {
1774       tree offset2;
1775
1776       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1777       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1778         return NULL_TREE;
1779       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1780
1781       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1782     }
1783
1784   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1785     {
1786       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1787       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1788
1789       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1790       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1791           && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1792         return DECL_INITIAL (base);
1793
1794       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1795       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1796       if (t)
1797         return t;
1798
1799       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1800       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1801                                               TREE_TYPE (expr), false);
1802       if (t)
1803         return t;
1804
1805       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1806          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1807          and BASE is the array.  */
1808       if (integer_zerop (offset)
1809           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1810                                             TREE_TYPE (expr)))
1811         return base;
1812     }
1813   else
1814     {
1815       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1816          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1817          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1818          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1819          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1820          something that get_expr_operands can't understand.  */
1821
1822       t = base;
1823       STRIP_NOPS (t);
1824       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1825           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1826         {
1827           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1828              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1829              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1830              just return zero.  */
1831           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1832              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1833              re-checking for it here.  */
1834           return integer_zero_node;
1835         }
1836
1837       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1838       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1839         {
1840           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1841                                                   base, offset,
1842                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1843           if (t)
1844             return t;
1845         }
1846     }
1847
1848   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1849   return NULL_TREE;
1850 }
1851
1852
1853 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1854
1855    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1856    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1857    not be the same as the type of the input pointer.
1858
1859    What we're after here is an expression of the form
1860         (T *)(&array + const)
1861    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1862    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1863         &array[x]
1864    which may be able to propagate further.  */
1865
1866 static tree
1867 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1868 {
1869   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1870   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1871   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1872   tree ptd_type;
1873   tree t;
1874   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1875
1876   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1877   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1878     return NULL_TREE;
1879   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1880   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1881     {
1882       if (subtract)
1883         return NULL_TREE;
1884       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1885     }
1886   /* It had better be a constant.  */
1887   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1888     return NULL_TREE;
1889   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1890   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1891     return NULL_TREE;
1892   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1893
1894   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1895      the offset into it.  */
1896   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1897     {
1898       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1899       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1900       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1901       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1902       tree min_idx;
1903
1904       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1905         break;
1906       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1907         break;
1908
1909       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1910       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1911       if (min_idx)
1912         {
1913           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1914           if (min_idx)
1915             {
1916               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1917                 break;
1918
1919               array_idx = fold_convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1920               if (!integer_zerop (min_idx))
1921                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1922                                              min_idx, 0);
1923             }
1924         }
1925
1926       /* Convert the index to a byte offset.  */
1927       array_idx = fold_convert (sizetype, array_idx);
1928       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1929
1930       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1931       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1932          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1933          is smaller than the width of the pointer.  */
1934       if (subtract
1935           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1936           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1937         return NULL;
1938       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1939                              array_idx, op1, 0);
1940       subtract = false;
1941       op0 = array_obj;
1942     }
1943
1944   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1945      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1946      simplification functions.  */
1947   if (subtract)
1948     {
1949       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1950         return NULL;
1951       op1 = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1952       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1953       if (op1 == NULL || TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1954         return NULL;
1955     }
1956
1957   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1958
1959   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1960   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1961   if (!t)
1962     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1963                                             ptd_type, false);
1964   if (t)
1965     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1966
1967   return t;
1968 }
1969
1970 /* For passing state through walk_tree into fold_stmt_r and its
1971    children.  */
1972
1973 struct fold_stmt_r_data
1974 {
1975     bool *changed_p;
1976     bool *inside_addr_expr_p;
1977 };
1978
1979 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1980    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1981
1982 static tree
1983 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1984 {
1985   struct fold_stmt_r_data *fold_stmt_r_data = (struct fold_stmt_r_data *) data;
1986   bool *inside_addr_expr_p = fold_stmt_r_data->inside_addr_expr_p;
1987   bool *changed_p = fold_stmt_r_data->changed_p;
1988   tree expr = *expr_p, t;
1989
1990   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1991   switch (TREE_CODE (expr))
1992     {
1993     case INDIRECT_REF:
1994       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1995       if (t)
1996         return t;
1997       *walk_subtrees = 0;
1998
1999       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
2000                                     integer_zero_node);
2001       break;
2002
2003       /* ??? Could handle more ARRAY_REFs here, as a variant of INDIRECT_REF.
2004          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
2005          the base array is found to have another offset contained within.
2006          Otherwise we'd be wasting time.  */
2007     case ARRAY_REF:
2008       /* If we are not processing expressions found within an
2009          ADDR_EXPR, then we can fold constant array references.  */
2010       if (!*inside_addr_expr_p)
2011         t = fold_read_from_constant_string (expr);
2012       else
2013         t = NULL;
2014       break;
2015
2016     case ADDR_EXPR:
2017       *inside_addr_expr_p = true;
2018       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2019       *inside_addr_expr_p = false;
2020       if (t)
2021         return t;
2022       *walk_subtrees = 0;
2023
2024       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
2025          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
2026       if (*changed_p)
2027         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (expr);
2028       return NULL_TREE;
2029
2030     case PLUS_EXPR:
2031     case MINUS_EXPR:
2032       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2033       if (t)
2034         return t;
2035       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
2036       if (t)
2037         return t;
2038       *walk_subtrees = 0;
2039
2040       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
2041       break;
2042
2043     case COMPONENT_REF:
2044       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2045       if (t)
2046         return t;
2047       *walk_subtrees = 0;
2048
2049       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
2050          We've already checked that the records are compatible, so we should
2051          come up with a set of compatible fields.  */
2052       {
2053         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
2054         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
2055
2056         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
2057           {
2058             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
2059             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
2060           }
2061       }
2062       break;
2063
2064     case TARGET_MEM_REF:
2065       t = maybe_fold_tmr (expr);
2066       break;
2067
2068     case COND_EXPR:
2069       if (COMPARISON_CLASS_P (TREE_OPERAND (expr, 0)))
2070         {
2071           tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2072           tree tem = fold_binary (TREE_CODE (op0), TREE_TYPE (op0),
2073                                   TREE_OPERAND (op0, 0),
2074                                   TREE_OPERAND (op0, 1));
2075           if (tem && set_rhs (expr_p, tem))
2076             {
2077               t = *expr_p;
2078               break;
2079             }
2080         }
2081       return NULL_TREE;
2082
2083     default:
2084       return NULL_TREE;
2085     }
2086
2087   if (t)
2088     {
2089       *expr_p = t;
2090       *changed_p = true;
2091     }
2092
2093   return NULL_TREE;
2094 }
2095
2096
2097 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
2098    ARG in LENGTH.
2099    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
2100    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
2101    we determine or if we are unable to determine the length or value,
2102    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
2103    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
2104    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
2105
2106 static bool
2107 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
2108 {
2109   tree var, def_stmt, val;
2110   
2111   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2112     {
2113       if (type == 2)
2114         {
2115           val = arg;
2116           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2117               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2118             return false;
2119         }
2120       else
2121         val = c_strlen (arg, 1);
2122       if (!val)
2123         return false;
2124
2125       if (*length)
2126         {
2127           if (type > 0)
2128             {
2129               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2130                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2131                 return false;
2132
2133               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2134                 *length = val;
2135               return true;
2136             }
2137           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2138             return false;
2139         }
2140
2141       *length = val;
2142       return true;
2143     }
2144
2145   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2146   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2147     return true;
2148   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2149
2150   var = arg;
2151   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2152
2153   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2154     {
2155       case GIMPLE_MODIFY_STMT:
2156         {
2157           tree rhs;
2158
2159           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2160              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2161              length.  */
2162           rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1);
2163           STRIP_NOPS (rhs);
2164           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2165         }
2166
2167       case PHI_NODE:
2168         {
2169           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2170              length.  */
2171           int i;
2172
2173           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2174             {
2175               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2176
2177               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2178                  determine the string length of this argument.  However,
2179                  if we can find a constant string length for the other
2180                  PHI args then we can still be sure that this is a
2181                  constant string length.  So be optimistic and just
2182                  continue with the next argument.  */
2183               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2184                 continue;
2185
2186               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2187                 return false;
2188             }
2189
2190           return true;
2191         }
2192
2193       default:
2194         break;
2195     }
2196
2197
2198   return false;
2199 }
2200
2201
2202 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2203    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2204
2205 static tree
2206 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2207 {
2208   tree result, val[3];
2209   tree callee, arglist, a;
2210   int arg_mask, i, type;
2211   bitmap visited;
2212   bool ignore;
2213
2214   ignore = TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT;
2215
2216   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2217      result directly.  */
2218   callee = get_callee_fndecl (fn);
2219   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2220   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2221   if (result)
2222     {
2223       if (ignore)
2224         STRIP_NOPS (result);
2225       return result;
2226     }
2227
2228   /* Ignore MD builtins.  */
2229   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2230     return NULL_TREE;
2231
2232   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2233      we're done.  */
2234   if (!arglist)
2235     return NULL_TREE;
2236
2237   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2238   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2239     {
2240     case BUILT_IN_STRLEN:
2241     case BUILT_IN_FPUTS:
2242     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2243       arg_mask = 1;
2244       type = 0;
2245       break;
2246     case BUILT_IN_STRCPY:
2247     case BUILT_IN_STRNCPY:
2248       arg_mask = 2;
2249       type = 0;
2250       break;
2251     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2252     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2253     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2254     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2255     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2256       arg_mask = 4;
2257       type = 2;
2258       break;
2259     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2260     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2261       arg_mask = 2;
2262       type = 1;
2263       break;
2264     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2265     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2266       arg_mask = 2;
2267       type = 2;
2268       break;
2269     default:
2270       return NULL_TREE;
2271     }
2272
2273   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2274   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2275
2276   memset (val, 0, sizeof (val));
2277   for (i = 0, a = arglist;
2278        arg_mask;
2279        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2280     if (arg_mask & 1)
2281       {
2282         bitmap_clear (visited);
2283         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2284           val[i] = NULL_TREE;
2285       }
2286
2287   BITMAP_FREE (visited);
2288
2289   result = NULL_TREE;
2290   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2291     {
2292     case BUILT_IN_STRLEN:
2293       if (val[0])
2294         {
2295           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2296
2297           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2298              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2299           if (is_gimple_val (new)
2300               || (is_gimple_cast (new)
2301                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2302             return new;
2303         }
2304       break;
2305
2306     case BUILT_IN_STRCPY:
2307       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2308         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2309       break;
2310
2311     case BUILT_IN_STRNCPY:
2312       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2313         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2314       break;
2315
2316     case BUILT_IN_FPUTS:
2317       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2318                                    TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT, 0,
2319                                    val[0]);
2320       break;
2321
2322     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2323       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2324                                    TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT, 1,
2325                                    val[0]);
2326       break;
2327
2328     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2329     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2330     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2331     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2332       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2333         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2334                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2335       break;
2336
2337     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2338     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2339       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2340         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2341                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2342       break;
2343
2344     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2345       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2346         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2347       break;
2348
2349     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2350     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2351       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2352         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2353                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2354       break;
2355
2356     default:
2357       gcc_unreachable ();
2358     }
2359
2360   if (result && ignore)
2361     result = fold_ignored_result (result);
2362   return result;
2363 }
2364
2365
2366 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2367    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2368    makes any changes.  */
2369
2370 bool
2371 fold_stmt (tree *stmt_p)
2372 {
2373   tree rhs, result, stmt;
2374   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2375   bool changed = false;
2376   bool inside_addr_expr = false;
2377
2378   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2379   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2380
2381   stmt = *stmt_p;
2382
2383   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2384      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2385   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL))
2386     {
2387       *stmt_p
2388         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2389                                     NULL);
2390       return true;
2391     }
2392
2393   rhs = get_rhs (stmt);
2394   if (!rhs)
2395     return changed;
2396   result = NULL_TREE;
2397
2398   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2399     {
2400       tree callee;
2401
2402       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2403          available in the generic fold routines.  */
2404       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2405       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2406         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2407       else
2408         {
2409           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2410              here are when we've propagated the address of a decl into the
2411              object slot.  */
2412           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2413              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2414              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2415              here where we can just smash the call operand. Also
2416              CALL_EXPR_RETURN_SLOT_OPT needs to be handled correctly and
2417              copied, fold_ternary does not have not information. */
2418           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2419           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2420               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2421               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2422               && DECL_P (TREE_OPERAND
2423                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2424             {
2425               tree t;
2426
2427               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2428                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2429                  can yield an array type.  See silly exception in
2430                  check_pointer_types_r.  */
2431
2432               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2433               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2434               if (t)
2435                 {
2436                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2437                   changed = true;
2438                 }
2439             }
2440         }
2441     }
2442
2443   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2444   if (result == NULL_TREE)
2445     result = fold (rhs);
2446
2447   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2448      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2449      now be apparent due to propagation.  */
2450   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2451
2452   if (result != rhs)
2453     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2454
2455   return changed;
2456 }
2457
2458 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2459    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2460    be replaced with a new one.  */
2461
2462 bool
2463 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2464 {
2465   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2466   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2467   bool changed = false;
2468   bool inside_addr_expr = false;
2469
2470   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2471   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2472
2473   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL);
2474   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2475
2476   rhs = get_rhs (stmt);
2477   if (!rhs || rhs == stmt)
2478     return changed;
2479
2480   new_rhs = fold (rhs);
2481   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2482   if (new_rhs == rhs)
2483     return changed;
2484
2485   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2486   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2487
2488   return changed;
2489 }
2490 \f
2491 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2492    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2493    iterator *SI_P. 
2494    When IGNORE is set, don't worry about the return value.  */
2495
2496 static tree
2497 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr, bool ignore)
2498 {
2499   tree_stmt_iterator ti;
2500   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2501   tree tmp, stmts = NULL;
2502
2503   push_gimplify_context ();
2504   if (ignore)
2505     {
2506       tmp = build_empty_stmt ();
2507       gimplify_and_add (expr, &stmts);
2508     }
2509   else
2510     tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2511   pop_gimplify_context (NULL);
2512
2513   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2514     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2515
2516   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2517   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2518     {
2519       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2520       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2521       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2522       mark_symbols_for_renaming (new_stmt);
2523       bsi_next (si_p);
2524     }
2525
2526   return tmp;
2527 }
2528
2529
2530 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2531    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2532
2533 static unsigned int
2534 execute_fold_all_builtins (void)
2535 {
2536   bool cfg_changed = false;
2537   basic_block bb;
2538   FOR_EACH_BB (bb)
2539     {
2540       block_stmt_iterator i;
2541       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2542         {
2543           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2544           tree old_stmt = *stmtp;
2545           tree call = get_rhs (*stmtp);
2546           tree callee, result;
2547           enum built_in_function fcode;
2548
2549           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2550             {
2551               bsi_next (&i);
2552               continue;
2553             }
2554           callee = get_callee_fndecl (call);
2555           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2556             {
2557               bsi_next (&i);
2558               continue;
2559             }
2560           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2561
2562           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2563           if (!result)
2564             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2565               {
2566               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2567                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2568                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2569                    certain that the value simply isn't constant.  */
2570                 result = integer_zero_node;
2571                 break;
2572
2573               default:
2574                 bsi_next (&i);
2575                 continue;
2576               }
2577
2578           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2579             {
2580               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2581               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2582             }
2583
2584           push_stmt_changes (stmtp);
2585
2586           if (!set_rhs (stmtp, result))
2587             {
2588               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result,
2589                                                   TREE_CODE (old_stmt)
2590                                                   != GIMPLE_MODIFY_STMT);
2591               if (result)
2592                 {
2593                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2594                   gcc_assert (ok);
2595                 }
2596             }
2597
2598           pop_stmt_changes (stmtp);
2599
2600           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2601               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2602             cfg_changed = true;
2603
2604           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2605             {
2606               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2607               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2608               fprintf (dump_file, "\n");
2609             }
2610
2611           /* Retry the same statement if it changed into another
2612              builtin, there might be new opportunities now.  */
2613           call = get_rhs (*stmtp);
2614           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2615             {
2616               bsi_next (&i);
2617               continue;
2618             }
2619           callee = get_callee_fndecl (call);
2620           if (!callee
2621               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2622               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2623             bsi_next (&i);
2624         }
2625     }
2626
2627   /* Delete unreachable blocks.  */
2628   if (cfg_changed)
2629     cleanup_tree_cfg ();
2630   return 0;
2631 }
2632
2633
2634 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2635 {
2636   "fab",                                /* name */
2637   NULL,                                 /* gate */
2638   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2639   NULL,                                 /* sub */
2640   NULL,                                 /* next */
2641   0,                                    /* static_pass_number */
2642   0,                                    /* tv_id */
2643   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2644   0,                                    /* properties_provided */
2645   0,                                    /* properties_destroyed */
2646   0,                                    /* todo_flags_start */
2647   TODO_dump_func
2648     | TODO_verify_ssa
2649     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2650   0                                     /* letter */
2651 };