OSDN Git Service

76aec2ab0f6bae774737177b4155d3e47847be63
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-propagate.c
1 /* Generic SSA value propagation engine.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by the
9    Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
10    later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14    FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15    for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "flags.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "ggc.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "function.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "timevar.h"
36 #include "tree-dump.h"
37 #include "tree-flow.h"
38 #include "tree-pass.h"
39 #include "tree-ssa-propagate.h"
40 #include "langhooks.h"
41 #include "varray.h"
42 #include "vec.h"
43 #include "value-prof.h"
44 #include "gimple.h"
45
46 /* This file implements a generic value propagation engine based on
47    the same propagation used by the SSA-CCP algorithm [1].
48
49    Propagation is performed by simulating the execution of every
50    statement that produces the value being propagated.  Simulation
51    proceeds as follows:
52
53    1- Initially, all edges of the CFG are marked not executable and
54       the CFG worklist is seeded with all the statements in the entry
55       basic block (block 0).
56
57    2- Every statement S is simulated with a call to the call-back
58       function SSA_PROP_VISIT_STMT.  This evaluation may produce 3
59       results:
60
61         SSA_PROP_NOT_INTERESTING: Statement S produces nothing of
62             interest and does not affect any of the work lists.
63
64         SSA_PROP_VARYING: The value produced by S cannot be determined
65             at compile time.  Further simulation of S is not required.
66             If S is a conditional jump, all the outgoing edges for the
67             block are considered executable and added to the work
68             list.
69
70         SSA_PROP_INTERESTING: S produces a value that can be computed
71             at compile time.  Its result can be propagated into the
72             statements that feed from S.  Furthermore, if S is a
73             conditional jump, only the edge known to be taken is added
74             to the work list.  Edges that are known not to execute are
75             never simulated.
76
77    3- PHI nodes are simulated with a call to SSA_PROP_VISIT_PHI.  The
78       return value from SSA_PROP_VISIT_PHI has the same semantics as
79       described in #2.
80
81    4- Three work lists are kept.  Statements are only added to these
82       lists if they produce one of SSA_PROP_INTERESTING or
83       SSA_PROP_VARYING.
84
85         CFG_BLOCKS contains the list of blocks to be simulated.
86             Blocks are added to this list if their incoming edges are
87             found executable.
88
89         VARYING_SSA_EDGES contains the list of statements that feed
90             from statements that produce an SSA_PROP_VARYING result.
91             These are simulated first to speed up processing.
92
93         INTERESTING_SSA_EDGES contains the list of statements that
94             feed from statements that produce an SSA_PROP_INTERESTING
95             result.
96
97    5- Simulation terminates when all three work lists are drained.
98
99    Before calling ssa_propagate, it is important to clear
100    prop_simulate_again_p for all the statements in the program that
101    should be simulated.  This initialization allows an implementation
102    to specify which statements should never be simulated.
103
104    It is also important to compute def-use information before calling
105    ssa_propagate.
106
107    References:
108
109      [1] Constant propagation with conditional branches,
110          Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
111
112      [2] Building an Optimizing Compiler,
113          Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
114
115      [3] Advanced Compiler Design and Implementation,
116          Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
117
118 /* Function pointers used to parameterize the propagation engine.  */
119 static ssa_prop_visit_stmt_fn ssa_prop_visit_stmt;
120 static ssa_prop_visit_phi_fn ssa_prop_visit_phi;
121
122 /* Keep track of statements that have been added to one of the SSA
123    edges worklists.  This flag is used to avoid visiting statements
124    unnecessarily when draining an SSA edge worklist.  If while
125    simulating a basic block, we find a statement with
126    STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST set, we clear it to prevent SSA edge
127    processing from visiting it again.
128
129    NOTE: users of the propagation engine are not allowed to use
130    the GF_PLF_1 flag.  */
131 #define STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST       GF_PLF_1
132
133 /* A bitmap to keep track of executable blocks in the CFG.  */
134 static sbitmap executable_blocks;
135
136 /* Array of control flow edges on the worklist.  */
137 static VEC(basic_block,heap) *cfg_blocks;
138
139 static unsigned int cfg_blocks_num = 0;
140 static int cfg_blocks_tail;
141 static int cfg_blocks_head;
142
143 static sbitmap bb_in_list;
144
145 /* Worklist of SSA edges which will need reexamination as their
146    definition has changed.  SSA edges are def-use edges in the SSA
147    web.  For each D-U edge, we store the target statement or PHI node
148    U.  */
149 static GTY(()) VEC(gimple,gc) *interesting_ssa_edges;
150
151 /* Identical to INTERESTING_SSA_EDGES.  For performance reasons, the
152    list of SSA edges is split into two.  One contains all SSA edges
153    who need to be reexamined because their lattice value changed to
154    varying (this worklist), and the other contains all other SSA edges
155    to be reexamined (INTERESTING_SSA_EDGES).
156
157    Since most values in the program are VARYING, the ideal situation
158    is to move them to that lattice value as quickly as possible.
159    Thus, it doesn't make sense to process any other type of lattice
160    value until all VARYING values are propagated fully, which is one
161    thing using the VARYING worklist achieves.  In addition, if we
162    don't use a separate worklist for VARYING edges, we end up with
163    situations where lattice values move from
164    UNDEFINED->INTERESTING->VARYING instead of UNDEFINED->VARYING.  */
165 static GTY(()) VEC(gimple,gc) *varying_ssa_edges;
166
167
168 /* Return true if the block worklist empty.  */
169
170 static inline bool
171 cfg_blocks_empty_p (void)
172 {
173   return (cfg_blocks_num == 0);
174 }
175
176
177 /* Add a basic block to the worklist.  The block must not be already
178    in the worklist, and it must not be the ENTRY or EXIT block.  */
179
180 static void 
181 cfg_blocks_add (basic_block bb)
182 {
183   bool head = false;
184
185   gcc_assert (bb != ENTRY_BLOCK_PTR && bb != EXIT_BLOCK_PTR);
186   gcc_assert (!TEST_BIT (bb_in_list, bb->index));
187
188   if (cfg_blocks_empty_p ())
189     {
190       cfg_blocks_tail = cfg_blocks_head = 0;
191       cfg_blocks_num = 1;
192     }
193   else
194     {
195       cfg_blocks_num++;
196       if (cfg_blocks_num > VEC_length (basic_block, cfg_blocks))
197         {
198           /* We have to grow the array now.  Adjust to queue to occupy
199              the full space of the original array.  We do not need to
200              initialize the newly allocated portion of the array
201              because we keep track of CFG_BLOCKS_HEAD and
202              CFG_BLOCKS_HEAD.  */
203           cfg_blocks_tail = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
204           cfg_blocks_head = 0;
205           VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 2 * cfg_blocks_tail);
206         }
207       /* Minor optimization: we prefer to see blocks with more
208          predecessors later, because there is more of a chance that
209          the incoming edges will be executable.  */
210       else if (EDGE_COUNT (bb->preds)
211                >= EDGE_COUNT (VEC_index (basic_block, cfg_blocks,
212                                          cfg_blocks_head)->preds))
213         cfg_blocks_tail = ((cfg_blocks_tail + 1)
214                            % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
215       else
216         {
217           if (cfg_blocks_head == 0)
218             cfg_blocks_head = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
219           --cfg_blocks_head;
220           head = true;
221         }
222     }
223
224   VEC_replace (basic_block, cfg_blocks,
225                head ? cfg_blocks_head : cfg_blocks_tail,
226                bb);
227   SET_BIT (bb_in_list, bb->index);
228 }
229
230
231 /* Remove a block from the worklist.  */
232
233 static basic_block
234 cfg_blocks_get (void)
235 {
236   basic_block bb;
237
238   bb = VEC_index (basic_block, cfg_blocks, cfg_blocks_head);
239
240   gcc_assert (!cfg_blocks_empty_p ());
241   gcc_assert (bb);
242
243   cfg_blocks_head = ((cfg_blocks_head + 1)
244                      % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
245   --cfg_blocks_num;
246   RESET_BIT (bb_in_list, bb->index);
247
248   return bb;
249 }
250
251
252 /* We have just defined a new value for VAR.  If IS_VARYING is true,
253    add all immediate uses of VAR to VARYING_SSA_EDGES, otherwise add
254    them to INTERESTING_SSA_EDGES.  */
255
256 static void
257 add_ssa_edge (tree var, bool is_varying)
258 {
259   imm_use_iterator iter;
260   use_operand_p use_p;
261
262   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
263     {
264       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
265
266       if (prop_simulate_again_p (use_stmt)
267           && !gimple_plf (use_stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
268         {
269           gimple_set_plf (use_stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, true);
270           if (is_varying)
271             VEC_safe_push (gimple, gc, varying_ssa_edges, use_stmt);
272           else
273             VEC_safe_push (gimple, gc, interesting_ssa_edges, use_stmt);
274         }
275     }
276 }
277
278
279 /* Add edge E to the control flow worklist.  */
280
281 static void
282 add_control_edge (edge e)
283 {
284   basic_block bb = e->dest;
285   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
286     return;
287
288   /* If the edge had already been executed, skip it.  */
289   if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
290     return;
291
292   e->flags |= EDGE_EXECUTABLE;
293
294   /* If the block is already in the list, we're done.  */
295   if (TEST_BIT (bb_in_list, bb->index))
296     return;
297
298   cfg_blocks_add (bb);
299
300   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
301     fprintf (dump_file, "Adding Destination of edge (%d -> %d) to worklist\n\n",
302         e->src->index, e->dest->index);
303 }
304
305
306 /* Simulate the execution of STMT and update the work lists accordingly.  */
307
308 static void
309 simulate_stmt (gimple stmt)
310 {
311   enum ssa_prop_result val = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
312   edge taken_edge = NULL;
313   tree output_name = NULL_TREE;
314
315   /* Don't bother visiting statements that are already
316      considered varying by the propagator.  */
317   if (!prop_simulate_again_p (stmt))
318     return;
319
320   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
321     {
322       val = ssa_prop_visit_phi (stmt);
323       output_name = gimple_phi_result (stmt);
324     }
325   else
326     val = ssa_prop_visit_stmt (stmt, &taken_edge, &output_name);
327
328   if (val == SSA_PROP_VARYING)
329     {
330       prop_set_simulate_again (stmt, false);
331
332       /* If the statement produced a new varying value, add the SSA
333          edges coming out of OUTPUT_NAME.  */
334       if (output_name)
335         add_ssa_edge (output_name, true);
336
337       /* If STMT transfers control out of its basic block, add
338          all outgoing edges to the work list.  */
339       if (stmt_ends_bb_p (stmt))
340         {
341           edge e;
342           edge_iterator ei;
343           basic_block bb = gimple_bb (stmt);
344           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
345             add_control_edge (e);
346         }
347     }
348   else if (val == SSA_PROP_INTERESTING)
349     {
350       /* If the statement produced new value, add the SSA edges coming
351          out of OUTPUT_NAME.  */
352       if (output_name)
353         add_ssa_edge (output_name, false);
354
355       /* If we know which edge is going to be taken out of this block,
356          add it to the CFG work list.  */
357       if (taken_edge)
358         add_control_edge (taken_edge);
359     }
360 }
361
362 /* Process an SSA edge worklist.  WORKLIST is the SSA edge worklist to
363    drain.  This pops statements off the given WORKLIST and processes
364    them until there are no more statements on WORKLIST.
365    We take a pointer to WORKLIST because it may be reallocated when an
366    SSA edge is added to it in simulate_stmt.  */
367
368 static void
369 process_ssa_edge_worklist (VEC(gimple,gc) **worklist)
370 {
371   /* Drain the entire worklist.  */
372   while (VEC_length (gimple, *worklist) > 0)
373     {
374       basic_block bb;
375
376       /* Pull the statement to simulate off the worklist.  */
377       gimple stmt = VEC_pop (gimple, *worklist);
378
379       /* If this statement was already visited by simulate_block, then
380          we don't need to visit it again here.  */
381       if (!gimple_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
382         continue;
383
384       /* STMT is no longer in a worklist.  */
385       gimple_set_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
386
387       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
388         {
389           fprintf (dump_file, "\nSimulating statement (from ssa_edges): ");
390           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
391         }
392
393       bb = gimple_bb (stmt);
394
395       /* PHI nodes are always visited, regardless of whether or not
396          the destination block is executable.  Otherwise, visit the
397          statement only if its block is marked executable.  */
398       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
399           || TEST_BIT (executable_blocks, bb->index))
400         simulate_stmt (stmt);
401     }
402 }
403
404
405 /* Simulate the execution of BLOCK.  Evaluate the statement associated
406    with each variable reference inside the block.  */
407
408 static void
409 simulate_block (basic_block block)
410 {
411   gimple_stmt_iterator gsi;
412
413   /* There is nothing to do for the exit block.  */
414   if (block == EXIT_BLOCK_PTR)
415     return;
416
417   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
418     fprintf (dump_file, "\nSimulating block %d\n", block->index);
419
420   /* Always simulate PHI nodes, even if we have simulated this block
421      before.  */
422   for (gsi = gsi_start_phis (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
423     simulate_stmt (gsi_stmt (gsi));
424
425   /* If this is the first time we've simulated this block, then we
426      must simulate each of its statements.  */
427   if (!TEST_BIT (executable_blocks, block->index))
428     {
429       gimple_stmt_iterator j;
430       unsigned int normal_edge_count;
431       edge e, normal_edge;
432       edge_iterator ei;
433
434       /* Note that we have simulated this block.  */
435       SET_BIT (executable_blocks, block->index);
436
437       for (j = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (j); gsi_next (&j))
438         {
439           gimple stmt = gsi_stmt (j);
440
441           /* If this statement is already in the worklist then
442              "cancel" it.  The reevaluation implied by the worklist
443              entry will produce the same value we generate here and
444              thus reevaluating it again from the worklist is
445              pointless.  */
446           if (gimple_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
447             gimple_set_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
448
449           simulate_stmt (stmt);
450         }
451
452       /* We can not predict when abnormal edges will be executed, so
453          once a block is considered executable, we consider any
454          outgoing abnormal edges as executable.
455
456          At the same time, if this block has only one successor that is
457          reached by non-abnormal edges, then add that successor to the
458          worklist.  */
459       normal_edge_count = 0;
460       normal_edge = NULL;
461       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
462         {
463           if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
464             add_control_edge (e);
465           else
466             {
467               normal_edge_count++;
468               normal_edge = e;
469             }
470         }
471
472       if (normal_edge_count == 1)
473         add_control_edge (normal_edge);
474     }
475 }
476
477
478 /* Initialize local data structures and work lists.  */
479
480 static void
481 ssa_prop_init (void)
482 {
483   edge e;
484   edge_iterator ei;
485   basic_block bb;
486   size_t i;
487
488   /* Worklists of SSA edges.  */
489   interesting_ssa_edges = VEC_alloc (gimple, gc, 20);
490   varying_ssa_edges = VEC_alloc (gimple, gc, 20);
491
492   executable_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
493   sbitmap_zero (executable_blocks);
494
495   bb_in_list = sbitmap_alloc (last_basic_block);
496   sbitmap_zero (bb_in_list);
497
498   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
499     dump_immediate_uses (dump_file);
500
501   cfg_blocks = VEC_alloc (basic_block, heap, 20);
502   VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 20);
503
504   /* Initialize the values for every SSA_NAME.  */
505   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
506     if (ssa_name (i))
507       SSA_NAME_VALUE (ssa_name (i)) = NULL_TREE;
508
509   /* Initially assume that every edge in the CFG is not executable.
510      (including the edges coming out of ENTRY_BLOCK_PTR).  */
511   FOR_ALL_BB (bb)
512     {
513       gimple_stmt_iterator si;
514
515       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
516         gimple_set_plf (gsi_stmt (si), STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
517     
518       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
519         gimple_set_plf (gsi_stmt (si), STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
520
521       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
522         e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
523     }
524
525   /* Seed the algorithm by adding the successors of the entry block to the
526      edge worklist.  */
527   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
528     add_control_edge (e);
529 }
530
531
532 /* Free allocated storage.  */
533
534 static void
535 ssa_prop_fini (void)
536 {
537   VEC_free (gimple, gc, interesting_ssa_edges);
538   VEC_free (gimple, gc, varying_ssa_edges);
539   VEC_free (basic_block, heap, cfg_blocks);
540   cfg_blocks = NULL;
541   sbitmap_free (bb_in_list);
542   sbitmap_free (executable_blocks);
543 }
544
545
546 /* Return true if EXPR is an acceptable right-hand-side for a
547    GIMPLE assignment.  We validate the entire tree, not just
548    the root node, thus catching expressions that embed complex
549    operands that are not permitted in GIMPLE.  This function
550    is needed because the folding routines in fold-const.c
551    may return such expressions in some cases, e.g., an array
552    access with an embedded index addition.  It may make more
553    sense to have folding routines that are sensitive to the
554    constraints on GIMPLE operands, rather than abandoning any
555    any attempt to fold if the usual folding turns out to be too
556    aggressive.  */
557
558 bool
559 valid_gimple_rhs_p (tree expr)
560 {
561   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
562
563   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
564     {
565     case tcc_declaration:
566       if (!is_gimple_variable (expr))
567         return false;
568       break;
569
570     case tcc_constant:
571       /* All constants are ok.  */
572       break;
573
574     case tcc_binary:
575     case tcc_comparison:
576       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
577           || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
578         return false;
579       break;
580
581     case tcc_unary:
582       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
583         return false;
584       break;
585
586     case tcc_expression:
587       switch (code)
588         {
589         case ADDR_EXPR:
590           {
591             tree t;
592             if (is_gimple_min_invariant (expr))
593               return true;
594             t = TREE_OPERAND (expr, 0);
595             while (handled_component_p (t))
596               {
597                 /* ??? More checks needed, see the GIMPLE verifier.  */
598                 if ((TREE_CODE (t) == ARRAY_REF
599                      || TREE_CODE (t) == ARRAY_RANGE_REF)
600                     && !is_gimple_val (TREE_OPERAND (t, 1)))
601                   return false;
602                 t = TREE_OPERAND (t, 0);
603               }
604             if (!is_gimple_id (t))
605               return false;
606           }
607           break;
608
609         case TRUTH_NOT_EXPR:
610           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
611             return false;
612           break;
613
614         case TRUTH_AND_EXPR:
615         case TRUTH_XOR_EXPR:
616         case TRUTH_OR_EXPR:
617           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
618               || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
619             return false;
620           break;
621
622         case EXC_PTR_EXPR:
623         case FILTER_EXPR:
624           break;
625
626         default:
627           return false;
628         }
629       break;
630
631     case tcc_vl_exp:
632       return false;
633
634     case tcc_exceptional:
635       if (code != SSA_NAME)
636         return false;
637       break;
638
639     default:
640       return false;
641     }
642
643   return true;
644 }
645
646
647 /* Return true if EXPR is a CALL_EXPR suitable for representation
648    as a single GIMPLE_CALL statement.  If the arguments require
649    further gimplification, return false.  */
650
651 bool
652 valid_gimple_call_p (tree expr)
653 {
654   unsigned i, nargs;
655
656   if (TREE_CODE (expr) != CALL_EXPR)
657     return false;
658
659   nargs = call_expr_nargs (expr);
660   for (i = 0; i < nargs; i++)
661     if (! is_gimple_operand (CALL_EXPR_ARG (expr, i)))
662       return false;
663
664   return true;
665 }
666
667
668 /* Make SSA names defined by OLD_STMT point to NEW_STMT
669    as their defining statement.  */
670
671 void
672 move_ssa_defining_stmt_for_defs (gimple new_stmt, gimple old_stmt)
673 {
674   tree var;
675   ssa_op_iter iter;
676
677   if (gimple_in_ssa_p (cfun))
678     {
679       /* Make defined SSA_NAMEs point to the new
680          statement as their definition.  */
681       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, old_stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
682         {
683           if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
684             SSA_NAME_DEF_STMT (var) = new_stmt;
685         }
686     }
687 }
688
689
690 /* Update a GIMPLE_CALL statement at iterator *SI_P to reflect the
691    value of EXPR, which is expected to be the result of folding the
692    call.  This can only be done if EXPR is a CALL_EXPR with valid
693    GIMPLE operands as arguments, or if it is a suitable RHS expression
694    for a GIMPLE_ASSIGN.  More complex expressions will require
695    gimplification, which will introduce addtional statements.  In this
696    event, no update is performed, and the function returns false.
697    Note that we cannot mutate a GIMPLE_CALL in-place, so we always
698    replace the statement at *SI_P with an entirely new statement.
699    The new statement need not be a call, e.g., if the original call
700    folded to a constant.  */
701
702 bool
703 update_call_from_tree (gimple_stmt_iterator *si_p, tree expr)
704 {
705   tree lhs;
706
707   gimple stmt = gsi_stmt (*si_p);
708
709   gcc_assert (is_gimple_call (stmt));
710
711   lhs = gimple_call_lhs (stmt);
712
713   if (valid_gimple_call_p (expr))
714     {
715       /* The call has simplified to another call.  */
716       tree fn = CALL_EXPR_FN (expr);
717       unsigned i;
718       unsigned nargs = call_expr_nargs (expr);
719       VEC(tree, heap) *args = NULL;
720       gimple new_stmt;
721
722       if (nargs > 0)
723         {
724           args = VEC_alloc (tree, heap, nargs);
725           VEC_safe_grow (tree, heap, args, nargs);
726       
727           for (i = 0; i < nargs; i++)
728             VEC_replace (tree, args, i, CALL_EXPR_ARG (expr, i));
729         }
730
731       new_stmt = gimple_build_call_vec (fn, args);
732       gimple_call_set_lhs (new_stmt, lhs);
733       move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
734       gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
735       gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
736       gimple_set_location (new_stmt, gimple_location (stmt));
737       gsi_replace (si_p, new_stmt, false);
738       VEC_free (tree, heap, args);
739
740       return true;
741     }
742   else if (valid_gimple_rhs_p (expr))
743     {
744       gimple new_stmt;
745
746       /* The call has simplified to an expression
747          that cannot be represented as a GIMPLE_CALL. */
748       if (lhs)
749         {
750           /* A value is expected.
751              Introduce a new GIMPLE_ASSIGN statement.  */
752           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (expr);
753           new_stmt = gimple_build_assign (lhs, expr);
754           move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
755           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
756           gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
757         }
758       else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
759         {
760           /* No value is expected, and EXPR has no effect.
761              Replace it with an empty statement.  */
762           new_stmt = gimple_build_nop ();
763           unlink_stmt_vdef (stmt);
764           release_defs (stmt);
765         }
766       else
767         {
768           /* No value is expected, but EXPR has an effect,
769              e.g., it could be a reference to a volatile
770              variable.  Create an assignment statement
771              with a dummy (unused) lhs variable.  */
772           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (expr);
773           lhs = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), NULL);
774           new_stmt = gimple_build_assign (lhs, expr);
775           add_referenced_var (lhs);
776           lhs = make_ssa_name (lhs, new_stmt);
777           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, lhs);
778           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
779           gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
780           move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
781         }
782       gimple_set_location (new_stmt, gimple_location (stmt));
783       gsi_replace (si_p, new_stmt, false);
784       return true;
785     }
786   else
787     /* The call simplified to an expression that is
788        not a valid GIMPLE RHS.  */
789     return false;
790 }
791
792
793 /* Entry point to the propagation engine.
794
795    VISIT_STMT is called for every statement visited.
796    VISIT_PHI is called for every PHI node visited.  */
797
798 void
799 ssa_propagate (ssa_prop_visit_stmt_fn visit_stmt,
800                ssa_prop_visit_phi_fn visit_phi)
801 {
802   ssa_prop_visit_stmt = visit_stmt;
803   ssa_prop_visit_phi = visit_phi;
804
805   ssa_prop_init ();
806
807   /* Iterate until the worklists are empty.  */
808   while (!cfg_blocks_empty_p () 
809          || VEC_length (gimple, interesting_ssa_edges) > 0
810          || VEC_length (gimple, varying_ssa_edges) > 0)
811     {
812       if (!cfg_blocks_empty_p ())
813         {
814           /* Pull the next block to simulate off the worklist.  */
815           basic_block dest_block = cfg_blocks_get ();
816           simulate_block (dest_block);
817         }
818
819       /* In order to move things to varying as quickly as
820          possible,process the VARYING_SSA_EDGES worklist first.  */
821       process_ssa_edge_worklist (&varying_ssa_edges);
822
823       /* Now process the INTERESTING_SSA_EDGES worklist.  */
824       process_ssa_edge_worklist (&interesting_ssa_edges);
825     }
826
827   ssa_prop_fini ();
828 }
829
830
831 /* Return true if STMT is of the form 'mem_ref = RHS', where 'mem_ref'
832    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
833    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
834    because they are not interesting for the optimizers.  */
835
836 bool
837 stmt_makes_single_store (gimple stmt)
838 {
839   tree lhs;
840
841   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN
842       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
843     return false;
844
845   if (!gimple_vdef (stmt))
846     return false;
847
848   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
849
850   /* A call statement may have a null LHS.  */
851   if (!lhs)
852     return false;
853
854   return (!TREE_THIS_VOLATILE (lhs)
855           && (DECL_P (lhs)
856               || REFERENCE_CLASS_P (lhs)));
857 }
858
859
860 /* Propagation statistics.  */
861 struct prop_stats_d
862 {
863   long num_const_prop;
864   long num_copy_prop;
865   long num_pred_folded;
866   long num_dce;
867 };
868
869 static struct prop_stats_d prop_stats;
870
871 /* Replace USE references in statement STMT with the values stored in
872    PROP_VALUE. Return true if at least one reference was replaced.  */
873
874 static bool
875 replace_uses_in (gimple stmt, prop_value_t *prop_value)
876 {
877   bool replaced = false;
878   use_operand_p use;
879   ssa_op_iter iter;
880
881   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE)
882     {
883       tree tuse = USE_FROM_PTR (use);
884       tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (tuse)].value;
885
886       if (val == tuse || val == NULL_TREE)
887         continue;
888
889       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM
890           && !may_propagate_copy_into_asm (tuse))
891         continue;
892
893       if (!may_propagate_copy (tuse, val))
894         continue;
895
896       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
897         prop_stats.num_const_prop++;
898       else
899         prop_stats.num_copy_prop++;
900
901       propagate_value (use, val);
902
903       replaced = true;
904     }
905
906   return replaced;
907 }
908
909
910 /* Replace propagated values into all the arguments for PHI using the
911    values from PROP_VALUE.  */
912
913 static void
914 replace_phi_args_in (gimple phi, prop_value_t *prop_value)
915 {
916   size_t i;
917   bool replaced = false;
918
919   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
920     {
921       fprintf (dump_file, "Folding PHI node: ");
922       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
923     }
924
925   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
926     {
927       tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
928
929       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
930         {
931           tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (arg)].value;
932
933           if (val && val != arg && may_propagate_copy (arg, val))
934             {
935               if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
936                 prop_stats.num_const_prop++;
937               else
938                 prop_stats.num_copy_prop++;
939
940               propagate_value (PHI_ARG_DEF_PTR (phi, i), val);
941               replaced = true;
942
943               /* If we propagated a copy and this argument flows
944                  through an abnormal edge, update the replacement
945                  accordingly.  */
946               if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME
947                   && gimple_phi_arg_edge (phi, i)->flags & EDGE_ABNORMAL)
948                 SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (val) = 1;
949             }
950         }
951     }
952   
953   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
954     {
955       if (!replaced)
956         fprintf (dump_file, "No folding possible\n");
957       else
958         {
959           fprintf (dump_file, "Folded into: ");
960           print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
961           fprintf (dump_file, "\n");
962         }
963     }
964 }
965
966
967 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
968    computed using the value range information computed by VRP, compute
969    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
970
971 static bool
972 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
973 {
974   bool assignment_p = false;
975   tree val;
976   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
977
978   if (is_gimple_assign (stmt)
979       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
980     {
981       assignment_p = true;
982       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
983                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
984                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
985                                       stmt);
986     }
987   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
988     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
989                                     gimple_cond_lhs (stmt),
990                                     gimple_cond_rhs (stmt),
991                                     stmt);
992   else
993     return false;
994
995
996   if (val)
997     {
998       if (assignment_p)
999         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
1000       
1001       if (dump_file)
1002         {
1003           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
1004           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
1005           fprintf (dump_file, " to ");
1006           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
1007           fprintf (dump_file, "\n");
1008         }
1009
1010       prop_stats.num_pred_folded++;
1011
1012       if (is_gimple_assign (stmt))
1013         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
1014       else
1015         {
1016           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
1017           if (integer_zerop (val))
1018             gimple_cond_make_false (stmt);
1019           else if (integer_onep (val))
1020             gimple_cond_make_true (stmt);
1021           else
1022             gcc_unreachable ();
1023         }
1024
1025       return true;
1026     }
1027
1028   return false;
1029 }
1030
1031
1032 /* Perform final substitution and folding of propagated values.
1033
1034    PROP_VALUE[I] contains the single value that should be substituted
1035    at every use of SSA name N_I.  If PROP_VALUE is NULL, no values are
1036    substituted.
1037
1038    If USE_RANGES_P is true, statements that contain predicate
1039    expressions are evaluated with a call to vrp_evaluate_conditional.
1040    This will only give meaningful results when called from tree-vrp.c
1041    (the information used by vrp_evaluate_conditional is built by the
1042    VRP pass).  
1043
1044    Return TRUE when something changed.  */
1045
1046 bool
1047 substitute_and_fold (prop_value_t *prop_value, bool use_ranges_p)
1048 {
1049   basic_block bb;
1050   bool something_changed = false;
1051
1052   if (prop_value == NULL && !use_ranges_p)
1053     return false;
1054
1055   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1056     fprintf (dump_file, "\nSubstituting values and folding statements\n\n");
1057
1058   memset (&prop_stats, 0, sizeof (prop_stats));
1059
1060   /* Substitute values in every statement of every basic block.  */
1061   FOR_EACH_BB (bb)
1062     {
1063       gimple_stmt_iterator i;
1064
1065       /* Propagate known values into PHI nodes.  */
1066       if (prop_value)
1067         for (i = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (i); gsi_next (&i))
1068           replace_phi_args_in (gsi_stmt (i), prop_value);
1069
1070       /* Propagate known values into stmts.  Do a backward walk to expose
1071          more trivially deletable stmts.  */
1072       for (i = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (i);)
1073         {
1074           bool did_replace;
1075           gimple stmt = gsi_stmt (i);
1076           gimple old_stmt;
1077           enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
1078
1079           /* Ignore ASSERT_EXPRs.  They are used by VRP to generate
1080              range information for names and they are discarded
1081              afterwards.  */
1082
1083           if (code == GIMPLE_ASSIGN
1084               && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ASSERT_EXPR)
1085             {
1086               gsi_prev (&i);
1087               continue;
1088             }
1089
1090           /* No point propagating into a stmt whose result is not used,
1091              but instead we might be able to remove a trivially dead stmt.  */
1092           if (gimple_get_lhs (stmt)
1093               && TREE_CODE (gimple_get_lhs (stmt)) == SSA_NAME
1094               && has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt))
1095               && !stmt_could_throw_p (stmt)
1096               && !gimple_has_side_effects (stmt))
1097             {
1098               gimple_stmt_iterator i2;
1099
1100               if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
1101                 {
1102                   fprintf (dump_file, "Removing dead stmt ");
1103                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1104                   fprintf (dump_file, "\n");
1105                 }
1106               prop_stats.num_dce++;
1107               gsi_prev (&i);
1108               i2 = gsi_for_stmt (stmt);
1109               gsi_remove (&i2, true);
1110               release_defs (stmt);
1111               continue;
1112             }
1113
1114           /* Record the state of the statement before replacements.  */
1115           push_stmt_changes (gsi_stmt_ptr (&i));
1116
1117           /* Replace the statement with its folded version and mark it
1118              folded.  */
1119           did_replace = false;
1120           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1121             {
1122               fprintf (dump_file, "Folding statement: ");
1123               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1124             }
1125
1126           /* If we have range information, see if we can fold
1127              predicate expressions.  */
1128           if (use_ranges_p)
1129             {
1130               did_replace = fold_predicate_in (&i);
1131               /* fold_predicate_in should not have reallocated STMT.  */
1132               gcc_assert (gsi_stmt (i) == stmt);
1133             }
1134
1135           /* Only replace real uses if we couldn't fold the
1136              statement using value range information.  */
1137           if (prop_value
1138               && !did_replace)
1139             did_replace |= replace_uses_in (stmt, prop_value);
1140
1141           /* If we made a replacement, fold the statement.  */
1142
1143           old_stmt = stmt;
1144           if (did_replace)
1145             fold_stmt (&i);
1146
1147           /* Some statements may be simplified using ranges.  For
1148              example, division may be replaced by shifts, modulo
1149              replaced with bitwise and, etc.   Do this after 
1150              substituting constants, folding, etc so that we're
1151              presented with a fully propagated, canonicalized
1152              statement.  */
1153           if (use_ranges_p)
1154             did_replace |= simplify_stmt_using_ranges (&i);
1155
1156           /* Now cleanup.  */
1157           if (did_replace)
1158             {
1159               stmt = gsi_stmt (i);
1160
1161               /* If we cleaned up EH information from the statement,
1162                  remove EH edges.  */
1163               if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1164                 gimple_purge_dead_eh_edges (bb);
1165
1166               if (is_gimple_assign (stmt)
1167                   && (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt))
1168                       == GIMPLE_SINGLE_RHS))
1169               {
1170                 tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1171                 
1172                 if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1173                   recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1174               }
1175
1176               /* Determine what needs to be done to update the SSA form.  */
1177               pop_stmt_changes (gsi_stmt_ptr (&i));
1178               something_changed = true;
1179             }
1180           else
1181             {
1182               /* The statement was not modified, discard the change buffer.  */
1183               discard_stmt_changes (gsi_stmt_ptr (&i));
1184             }
1185
1186           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1187             {
1188               if (did_replace)
1189                 {
1190                   fprintf (dump_file, "Folded into: ");
1191                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1192                   fprintf (dump_file, "\n");
1193                 }
1194               else
1195                 fprintf (dump_file, "Not folded\n");
1196             }
1197
1198           gsi_prev (&i);
1199         }
1200     }
1201
1202   statistics_counter_event (cfun, "Constants propagated",
1203                             prop_stats.num_const_prop);
1204   statistics_counter_event (cfun, "Copies propagated",
1205                             prop_stats.num_copy_prop);
1206   statistics_counter_event (cfun, "Predicates folded",
1207                             prop_stats.num_pred_folded);
1208   statistics_counter_event (cfun, "Statements deleted",
1209                             prop_stats.num_dce);
1210   return something_changed;
1211 }
1212
1213 #include "gt-tree-ssa-propagate.h"