OSDN Git Service

2012-10-08 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-propagate.c
1 /* Generic SSA value propagation engine.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
5
6    This file is part of GCC.
7
8    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
9    under the terms of the GNU General Public License as published by the
10    Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
11    later version.
12
13    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
14    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15    FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16    for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "function.h"
31 #include "gimple-pretty-print.h"
32 #include "dumpfile.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-ssa-propagate.h"
35 #include "langhooks.h"
36 #include "vec.h"
37 #include "value-prof.h"
38 #include "gimple.h"
39
40 /* This file implements a generic value propagation engine based on
41    the same propagation used by the SSA-CCP algorithm [1].
42
43    Propagation is performed by simulating the execution of every
44    statement that produces the value being propagated.  Simulation
45    proceeds as follows:
46
47    1- Initially, all edges of the CFG are marked not executable and
48       the CFG worklist is seeded with all the statements in the entry
49       basic block (block 0).
50
51    2- Every statement S is simulated with a call to the call-back
52       function SSA_PROP_VISIT_STMT.  This evaluation may produce 3
53       results:
54
55         SSA_PROP_NOT_INTERESTING: Statement S produces nothing of
56             interest and does not affect any of the work lists.
57
58         SSA_PROP_VARYING: The value produced by S cannot be determined
59             at compile time.  Further simulation of S is not required.
60             If S is a conditional jump, all the outgoing edges for the
61             block are considered executable and added to the work
62             list.
63
64         SSA_PROP_INTERESTING: S produces a value that can be computed
65             at compile time.  Its result can be propagated into the
66             statements that feed from S.  Furthermore, if S is a
67             conditional jump, only the edge known to be taken is added
68             to the work list.  Edges that are known not to execute are
69             never simulated.
70
71    3- PHI nodes are simulated with a call to SSA_PROP_VISIT_PHI.  The
72       return value from SSA_PROP_VISIT_PHI has the same semantics as
73       described in #2.
74
75    4- Three work lists are kept.  Statements are only added to these
76       lists if they produce one of SSA_PROP_INTERESTING or
77       SSA_PROP_VARYING.
78
79         CFG_BLOCKS contains the list of blocks to be simulated.
80             Blocks are added to this list if their incoming edges are
81             found executable.
82
83         VARYING_SSA_EDGES contains the list of statements that feed
84             from statements that produce an SSA_PROP_VARYING result.
85             These are simulated first to speed up processing.
86
87         INTERESTING_SSA_EDGES contains the list of statements that
88             feed from statements that produce an SSA_PROP_INTERESTING
89             result.
90
91    5- Simulation terminates when all three work lists are drained.
92
93    Before calling ssa_propagate, it is important to clear
94    prop_simulate_again_p for all the statements in the program that
95    should be simulated.  This initialization allows an implementation
96    to specify which statements should never be simulated.
97
98    It is also important to compute def-use information before calling
99    ssa_propagate.
100
101    References:
102
103      [1] Constant propagation with conditional branches,
104          Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
105
106      [2] Building an Optimizing Compiler,
107          Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
108
109      [3] Advanced Compiler Design and Implementation,
110          Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
111
112 /* Function pointers used to parameterize the propagation engine.  */
113 static ssa_prop_visit_stmt_fn ssa_prop_visit_stmt;
114 static ssa_prop_visit_phi_fn ssa_prop_visit_phi;
115
116 /* Keep track of statements that have been added to one of the SSA
117    edges worklists.  This flag is used to avoid visiting statements
118    unnecessarily when draining an SSA edge worklist.  If while
119    simulating a basic block, we find a statement with
120    STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST set, we clear it to prevent SSA edge
121    processing from visiting it again.
122
123    NOTE: users of the propagation engine are not allowed to use
124    the GF_PLF_1 flag.  */
125 #define STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST       GF_PLF_1
126
127 /* A bitmap to keep track of executable blocks in the CFG.  */
128 static sbitmap executable_blocks;
129
130 /* Array of control flow edges on the worklist.  */
131 static VEC(basic_block,heap) *cfg_blocks;
132
133 static unsigned int cfg_blocks_num = 0;
134 static int cfg_blocks_tail;
135 static int cfg_blocks_head;
136
137 static sbitmap bb_in_list;
138
139 /* Worklist of SSA edges which will need reexamination as their
140    definition has changed.  SSA edges are def-use edges in the SSA
141    web.  For each D-U edge, we store the target statement or PHI node
142    U.  */
143 static GTY(()) VEC(gimple,gc) *interesting_ssa_edges;
144
145 /* Identical to INTERESTING_SSA_EDGES.  For performance reasons, the
146    list of SSA edges is split into two.  One contains all SSA edges
147    who need to be reexamined because their lattice value changed to
148    varying (this worklist), and the other contains all other SSA edges
149    to be reexamined (INTERESTING_SSA_EDGES).
150
151    Since most values in the program are VARYING, the ideal situation
152    is to move them to that lattice value as quickly as possible.
153    Thus, it doesn't make sense to process any other type of lattice
154    value until all VARYING values are propagated fully, which is one
155    thing using the VARYING worklist achieves.  In addition, if we
156    don't use a separate worklist for VARYING edges, we end up with
157    situations where lattice values move from
158    UNDEFINED->INTERESTING->VARYING instead of UNDEFINED->VARYING.  */
159 static GTY(()) VEC(gimple,gc) *varying_ssa_edges;
160
161
162 /* Return true if the block worklist empty.  */
163
164 static inline bool
165 cfg_blocks_empty_p (void)
166 {
167   return (cfg_blocks_num == 0);
168 }
169
170
171 /* Add a basic block to the worklist.  The block must not be already
172    in the worklist, and it must not be the ENTRY or EXIT block.  */
173
174 static void
175 cfg_blocks_add (basic_block bb)
176 {
177   bool head = false;
178
179   gcc_assert (bb != ENTRY_BLOCK_PTR && bb != EXIT_BLOCK_PTR);
180   gcc_assert (!TEST_BIT (bb_in_list, bb->index));
181
182   if (cfg_blocks_empty_p ())
183     {
184       cfg_blocks_tail = cfg_blocks_head = 0;
185       cfg_blocks_num = 1;
186     }
187   else
188     {
189       cfg_blocks_num++;
190       if (cfg_blocks_num > VEC_length (basic_block, cfg_blocks))
191         {
192           /* We have to grow the array now.  Adjust to queue to occupy
193              the full space of the original array.  We do not need to
194              initialize the newly allocated portion of the array
195              because we keep track of CFG_BLOCKS_HEAD and
196              CFG_BLOCKS_HEAD.  */
197           cfg_blocks_tail = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
198           cfg_blocks_head = 0;
199           VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 2 * cfg_blocks_tail);
200         }
201       /* Minor optimization: we prefer to see blocks with more
202          predecessors later, because there is more of a chance that
203          the incoming edges will be executable.  */
204       else if (EDGE_COUNT (bb->preds)
205                >= EDGE_COUNT (VEC_index (basic_block, cfg_blocks,
206                                          cfg_blocks_head)->preds))
207         cfg_blocks_tail = ((cfg_blocks_tail + 1)
208                            % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
209       else
210         {
211           if (cfg_blocks_head == 0)
212             cfg_blocks_head = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
213           --cfg_blocks_head;
214           head = true;
215         }
216     }
217
218   VEC_replace (basic_block, cfg_blocks,
219                head ? cfg_blocks_head : cfg_blocks_tail,
220                bb);
221   SET_BIT (bb_in_list, bb->index);
222 }
223
224
225 /* Remove a block from the worklist.  */
226
227 static basic_block
228 cfg_blocks_get (void)
229 {
230   basic_block bb;
231
232   bb = VEC_index (basic_block, cfg_blocks, cfg_blocks_head);
233
234   gcc_assert (!cfg_blocks_empty_p ());
235   gcc_assert (bb);
236
237   cfg_blocks_head = ((cfg_blocks_head + 1)
238                      % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
239   --cfg_blocks_num;
240   RESET_BIT (bb_in_list, bb->index);
241
242   return bb;
243 }
244
245
246 /* We have just defined a new value for VAR.  If IS_VARYING is true,
247    add all immediate uses of VAR to VARYING_SSA_EDGES, otherwise add
248    them to INTERESTING_SSA_EDGES.  */
249
250 static void
251 add_ssa_edge (tree var, bool is_varying)
252 {
253   imm_use_iterator iter;
254   use_operand_p use_p;
255
256   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
257     {
258       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
259
260       if (prop_simulate_again_p (use_stmt)
261           && !gimple_plf (use_stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
262         {
263           gimple_set_plf (use_stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, true);
264           if (is_varying)
265             VEC_safe_push (gimple, gc, varying_ssa_edges, use_stmt);
266           else
267             VEC_safe_push (gimple, gc, interesting_ssa_edges, use_stmt);
268         }
269     }
270 }
271
272
273 /* Add edge E to the control flow worklist.  */
274
275 static void
276 add_control_edge (edge e)
277 {
278   basic_block bb = e->dest;
279   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
280     return;
281
282   /* If the edge had already been executed, skip it.  */
283   if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
284     return;
285
286   e->flags |= EDGE_EXECUTABLE;
287
288   /* If the block is already in the list, we're done.  */
289   if (TEST_BIT (bb_in_list, bb->index))
290     return;
291
292   cfg_blocks_add (bb);
293
294   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
295     fprintf (dump_file, "Adding Destination of edge (%d -> %d) to worklist\n\n",
296         e->src->index, e->dest->index);
297 }
298
299
300 /* Simulate the execution of STMT and update the work lists accordingly.  */
301
302 static void
303 simulate_stmt (gimple stmt)
304 {
305   enum ssa_prop_result val = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
306   edge taken_edge = NULL;
307   tree output_name = NULL_TREE;
308
309   /* Don't bother visiting statements that are already
310      considered varying by the propagator.  */
311   if (!prop_simulate_again_p (stmt))
312     return;
313
314   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
315     {
316       val = ssa_prop_visit_phi (stmt);
317       output_name = gimple_phi_result (stmt);
318     }
319   else
320     val = ssa_prop_visit_stmt (stmt, &taken_edge, &output_name);
321
322   if (val == SSA_PROP_VARYING)
323     {
324       prop_set_simulate_again (stmt, false);
325
326       /* If the statement produced a new varying value, add the SSA
327          edges coming out of OUTPUT_NAME.  */
328       if (output_name)
329         add_ssa_edge (output_name, true);
330
331       /* If STMT transfers control out of its basic block, add
332          all outgoing edges to the work list.  */
333       if (stmt_ends_bb_p (stmt))
334         {
335           edge e;
336           edge_iterator ei;
337           basic_block bb = gimple_bb (stmt);
338           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
339             add_control_edge (e);
340         }
341     }
342   else if (val == SSA_PROP_INTERESTING)
343     {
344       /* If the statement produced new value, add the SSA edges coming
345          out of OUTPUT_NAME.  */
346       if (output_name)
347         add_ssa_edge (output_name, false);
348
349       /* If we know which edge is going to be taken out of this block,
350          add it to the CFG work list.  */
351       if (taken_edge)
352         add_control_edge (taken_edge);
353     }
354 }
355
356 /* Process an SSA edge worklist.  WORKLIST is the SSA edge worklist to
357    drain.  This pops statements off the given WORKLIST and processes
358    them until there are no more statements on WORKLIST.
359    We take a pointer to WORKLIST because it may be reallocated when an
360    SSA edge is added to it in simulate_stmt.  */
361
362 static void
363 process_ssa_edge_worklist (VEC(gimple,gc) **worklist)
364 {
365   /* Drain the entire worklist.  */
366   while (VEC_length (gimple, *worklist) > 0)
367     {
368       basic_block bb;
369
370       /* Pull the statement to simulate off the worklist.  */
371       gimple stmt = VEC_pop (gimple, *worklist);
372
373       /* If this statement was already visited by simulate_block, then
374          we don't need to visit it again here.  */
375       if (!gimple_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
376         continue;
377
378       /* STMT is no longer in a worklist.  */
379       gimple_set_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
380
381       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
382         {
383           fprintf (dump_file, "\nSimulating statement (from ssa_edges): ");
384           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
385         }
386
387       bb = gimple_bb (stmt);
388
389       /* PHI nodes are always visited, regardless of whether or not
390          the destination block is executable.  Otherwise, visit the
391          statement only if its block is marked executable.  */
392       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
393           || TEST_BIT (executable_blocks, bb->index))
394         simulate_stmt (stmt);
395     }
396 }
397
398
399 /* Simulate the execution of BLOCK.  Evaluate the statement associated
400    with each variable reference inside the block.  */
401
402 static void
403 simulate_block (basic_block block)
404 {
405   gimple_stmt_iterator gsi;
406
407   /* There is nothing to do for the exit block.  */
408   if (block == EXIT_BLOCK_PTR)
409     return;
410
411   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
412     fprintf (dump_file, "\nSimulating block %d\n", block->index);
413
414   /* Always simulate PHI nodes, even if we have simulated this block
415      before.  */
416   for (gsi = gsi_start_phis (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
417     simulate_stmt (gsi_stmt (gsi));
418
419   /* If this is the first time we've simulated this block, then we
420      must simulate each of its statements.  */
421   if (!TEST_BIT (executable_blocks, block->index))
422     {
423       gimple_stmt_iterator j;
424       unsigned int normal_edge_count;
425       edge e, normal_edge;
426       edge_iterator ei;
427
428       /* Note that we have simulated this block.  */
429       SET_BIT (executable_blocks, block->index);
430
431       for (j = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (j); gsi_next (&j))
432         {
433           gimple stmt = gsi_stmt (j);
434
435           /* If this statement is already in the worklist then
436              "cancel" it.  The reevaluation implied by the worklist
437              entry will produce the same value we generate here and
438              thus reevaluating it again from the worklist is
439              pointless.  */
440           if (gimple_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
441             gimple_set_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
442
443           simulate_stmt (stmt);
444         }
445
446       /* We can not predict when abnormal and EH edges will be executed, so
447          once a block is considered executable, we consider any
448          outgoing abnormal edges as executable.
449
450          TODO: This is not exactly true.  Simplifying statement might
451          prove it non-throwing and also computed goto can be handled
452          when destination is known.
453
454          At the same time, if this block has only one successor that is
455          reached by non-abnormal edges, then add that successor to the
456          worklist.  */
457       normal_edge_count = 0;
458       normal_edge = NULL;
459       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
460         {
461           if (e->flags & (EDGE_ABNORMAL | EDGE_EH))
462             add_control_edge (e);
463           else
464             {
465               normal_edge_count++;
466               normal_edge = e;
467             }
468         }
469
470       if (normal_edge_count == 1)
471         add_control_edge (normal_edge);
472     }
473 }
474
475
476 /* Initialize local data structures and work lists.  */
477
478 static void
479 ssa_prop_init (void)
480 {
481   edge e;
482   edge_iterator ei;
483   basic_block bb;
484
485   /* Worklists of SSA edges.  */
486   interesting_ssa_edges = VEC_alloc (gimple, gc, 20);
487   varying_ssa_edges = VEC_alloc (gimple, gc, 20);
488
489   executable_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
490   sbitmap_zero (executable_blocks);
491
492   bb_in_list = sbitmap_alloc (last_basic_block);
493   sbitmap_zero (bb_in_list);
494
495   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
496     dump_immediate_uses (dump_file);
497
498   cfg_blocks = VEC_alloc (basic_block, heap, 20);
499   VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 20);
500
501   /* Initially assume that every edge in the CFG is not executable.
502      (including the edges coming out of ENTRY_BLOCK_PTR).  */
503   FOR_ALL_BB (bb)
504     {
505       gimple_stmt_iterator si;
506
507       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
508         gimple_set_plf (gsi_stmt (si), STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
509
510       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
511         gimple_set_plf (gsi_stmt (si), STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
512
513       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
514         e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
515     }
516
517   /* Seed the algorithm by adding the successors of the entry block to the
518      edge worklist.  */
519   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
520     add_control_edge (e);
521 }
522
523
524 /* Free allocated storage.  */
525
526 static void
527 ssa_prop_fini (void)
528 {
529   VEC_free (gimple, gc, interesting_ssa_edges);
530   VEC_free (gimple, gc, varying_ssa_edges);
531   VEC_free (basic_block, heap, cfg_blocks);
532   cfg_blocks = NULL;
533   sbitmap_free (bb_in_list);
534   sbitmap_free (executable_blocks);
535 }
536
537
538 /* Return true if EXPR is an acceptable right-hand-side for a
539    GIMPLE assignment.  We validate the entire tree, not just
540    the root node, thus catching expressions that embed complex
541    operands that are not permitted in GIMPLE.  This function
542    is needed because the folding routines in fold-const.c
543    may return such expressions in some cases, e.g., an array
544    access with an embedded index addition.  It may make more
545    sense to have folding routines that are sensitive to the
546    constraints on GIMPLE operands, rather than abandoning any
547    any attempt to fold if the usual folding turns out to be too
548    aggressive.  */
549
550 bool
551 valid_gimple_rhs_p (tree expr)
552 {
553   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
554
555   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
556     {
557     case tcc_declaration:
558       if (!is_gimple_variable (expr))
559         return false;
560       break;
561
562     case tcc_constant:
563       /* All constants are ok.  */
564       break;
565
566     case tcc_binary:
567     case tcc_comparison:
568       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
569           || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
570         return false;
571       break;
572
573     case tcc_unary:
574       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
575         return false;
576       break;
577
578     case tcc_expression:
579       switch (code)
580         {
581         case ADDR_EXPR:
582           {
583             tree t;
584             if (is_gimple_min_invariant (expr))
585               return true;
586             t = TREE_OPERAND (expr, 0);
587             while (handled_component_p (t))
588               {
589                 /* ??? More checks needed, see the GIMPLE verifier.  */
590                 if ((TREE_CODE (t) == ARRAY_REF
591                      || TREE_CODE (t) == ARRAY_RANGE_REF)
592                     && !is_gimple_val (TREE_OPERAND (t, 1)))
593                   return false;
594                 t = TREE_OPERAND (t, 0);
595               }
596             if (!is_gimple_id (t))
597               return false;
598           }
599           break;
600
601         default:
602           if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_TERNARY_RHS)
603             {
604               if (((code == VEC_COND_EXPR || code == COND_EXPR)
605                    ? !is_gimple_condexpr (TREE_OPERAND (expr, 0))
606                    : !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
607                   || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1))
608                   || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 2)))
609                 return false;
610               break;
611             }
612           return false;
613         }
614       break;
615
616     case tcc_vl_exp:
617       return false;
618
619     case tcc_exceptional:
620       if (code != SSA_NAME)
621         return false;
622       break;
623
624     default:
625       return false;
626     }
627
628   return true;
629 }
630
631
632 /* Return true if EXPR is a CALL_EXPR suitable for representation
633    as a single GIMPLE_CALL statement.  If the arguments require
634    further gimplification, return false.  */
635
636 static bool
637 valid_gimple_call_p (tree expr)
638 {
639   unsigned i, nargs;
640
641   if (TREE_CODE (expr) != CALL_EXPR)
642     return false;
643
644   nargs = call_expr_nargs (expr);
645   for (i = 0; i < nargs; i++)
646     {
647       tree arg = CALL_EXPR_ARG (expr, i);
648       if (is_gimple_reg_type (arg))
649         {
650           if (!is_gimple_val (arg))
651             return false;
652         }
653       else
654         if (!is_gimple_lvalue (arg))
655           return false;
656     }
657
658   return true;
659 }
660
661
662 /* Make SSA names defined by OLD_STMT point to NEW_STMT
663    as their defining statement.  */
664
665 void
666 move_ssa_defining_stmt_for_defs (gimple new_stmt, gimple old_stmt)
667 {
668   tree var;
669   ssa_op_iter iter;
670
671   if (gimple_in_ssa_p (cfun))
672     {
673       /* Make defined SSA_NAMEs point to the new
674          statement as their definition.  */
675       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, old_stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
676         {
677           if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
678             SSA_NAME_DEF_STMT (var) = new_stmt;
679         }
680     }
681 }
682
683 /* Helper function for update_gimple_call and update_call_from_tree.
684    A GIMPLE_CALL STMT is being replaced with GIMPLE_CALL NEW_STMT.  */
685
686 static void
687 finish_update_gimple_call (gimple_stmt_iterator *si_p, gimple new_stmt,
688                            gimple stmt)
689 {
690   gimple_call_set_lhs (new_stmt, gimple_call_lhs (stmt));
691   move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
692   gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
693   gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
694   gimple_set_location (new_stmt, gimple_location (stmt));
695   if (gimple_block (new_stmt) == NULL_TREE)
696     gimple_set_block (new_stmt, gimple_block (stmt));
697   gsi_replace (si_p, new_stmt, false);
698 }
699
700 /* Update a GIMPLE_CALL statement at iterator *SI_P to call to FN
701    with number of arguments NARGS, where the arguments in GIMPLE form
702    follow NARGS argument.  */
703
704 bool
705 update_gimple_call (gimple_stmt_iterator *si_p, tree fn, int nargs, ...)
706 {
707   va_list ap;
708   gimple new_stmt, stmt = gsi_stmt (*si_p);
709
710   gcc_assert (is_gimple_call (stmt));
711   va_start (ap, nargs);
712   new_stmt = gimple_build_call_valist (fn, nargs, ap);
713   finish_update_gimple_call (si_p, new_stmt, stmt);
714   va_end (ap);
715   return true;
716 }
717
718 /* Update a GIMPLE_CALL statement at iterator *SI_P to reflect the
719    value of EXPR, which is expected to be the result of folding the
720    call.  This can only be done if EXPR is a CALL_EXPR with valid
721    GIMPLE operands as arguments, or if it is a suitable RHS expression
722    for a GIMPLE_ASSIGN.  More complex expressions will require
723    gimplification, which will introduce additional statements.  In this
724    event, no update is performed, and the function returns false.
725    Note that we cannot mutate a GIMPLE_CALL in-place, so we always
726    replace the statement at *SI_P with an entirely new statement.
727    The new statement need not be a call, e.g., if the original call
728    folded to a constant.  */
729
730 bool
731 update_call_from_tree (gimple_stmt_iterator *si_p, tree expr)
732 {
733   gimple stmt = gsi_stmt (*si_p);
734
735   if (valid_gimple_call_p (expr))
736     {
737       /* The call has simplified to another call.  */
738       tree fn = CALL_EXPR_FN (expr);
739       unsigned i;
740       unsigned nargs = call_expr_nargs (expr);
741       VEC(tree, heap) *args = NULL;
742       gimple new_stmt;
743
744       if (nargs > 0)
745         {
746           args = VEC_alloc (tree, heap, nargs);
747           VEC_safe_grow (tree, heap, args, nargs);
748
749           for (i = 0; i < nargs; i++)
750             VEC_replace (tree, args, i, CALL_EXPR_ARG (expr, i));
751         }
752
753       new_stmt = gimple_build_call_vec (fn, args);
754       finish_update_gimple_call (si_p, new_stmt, stmt);
755       VEC_free (tree, heap, args);
756
757       return true;
758     }
759   else if (valid_gimple_rhs_p (expr))
760     {
761       tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
762       gimple new_stmt;
763
764       /* The call has simplified to an expression
765          that cannot be represented as a GIMPLE_CALL. */
766       if (lhs)
767         {
768           /* A value is expected.
769              Introduce a new GIMPLE_ASSIGN statement.  */
770           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (expr);
771           new_stmt = gimple_build_assign (lhs, expr);
772           move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
773           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
774           gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
775         }
776       else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
777         {
778           /* No value is expected, and EXPR has no effect.
779              Replace it with an empty statement.  */
780           new_stmt = gimple_build_nop ();
781           if (gimple_in_ssa_p (cfun))
782             {
783               unlink_stmt_vdef (stmt);
784               release_defs (stmt);
785             }
786         }
787       else
788         {
789           /* No value is expected, but EXPR has an effect,
790              e.g., it could be a reference to a volatile
791              variable.  Create an assignment statement
792              with a dummy (unused) lhs variable.  */
793           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (expr);
794           if (gimple_in_ssa_p (cfun))
795             lhs = make_ssa_name (TREE_TYPE (expr), NULL);
796           else
797             lhs = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), NULL);
798           new_stmt = gimple_build_assign (lhs, expr);
799           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
800           gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
801           move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
802         }
803       gimple_set_location (new_stmt, gimple_location (stmt));
804       gsi_replace (si_p, new_stmt, false);
805       return true;
806     }
807   else
808     /* The call simplified to an expression that is
809        not a valid GIMPLE RHS.  */
810     return false;
811 }
812
813
814 /* Entry point to the propagation engine.
815
816    VISIT_STMT is called for every statement visited.
817    VISIT_PHI is called for every PHI node visited.  */
818
819 void
820 ssa_propagate (ssa_prop_visit_stmt_fn visit_stmt,
821                ssa_prop_visit_phi_fn visit_phi)
822 {
823   ssa_prop_visit_stmt = visit_stmt;
824   ssa_prop_visit_phi = visit_phi;
825
826   ssa_prop_init ();
827
828   /* Iterate until the worklists are empty.  */
829   while (!cfg_blocks_empty_p ()
830          || VEC_length (gimple, interesting_ssa_edges) > 0
831          || VEC_length (gimple, varying_ssa_edges) > 0)
832     {
833       if (!cfg_blocks_empty_p ())
834         {
835           /* Pull the next block to simulate off the worklist.  */
836           basic_block dest_block = cfg_blocks_get ();
837           simulate_block (dest_block);
838         }
839
840       /* In order to move things to varying as quickly as
841          possible,process the VARYING_SSA_EDGES worklist first.  */
842       process_ssa_edge_worklist (&varying_ssa_edges);
843
844       /* Now process the INTERESTING_SSA_EDGES worklist.  */
845       process_ssa_edge_worklist (&interesting_ssa_edges);
846     }
847
848   ssa_prop_fini ();
849 }
850
851
852 /* Return true if STMT is of the form 'mem_ref = RHS', where 'mem_ref'
853    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
854    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
855    because they are not interesting for the optimizers.  */
856
857 bool
858 stmt_makes_single_store (gimple stmt)
859 {
860   tree lhs;
861
862   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN
863       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
864     return false;
865
866   if (!gimple_vdef (stmt))
867     return false;
868
869   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
870
871   /* A call statement may have a null LHS.  */
872   if (!lhs)
873     return false;
874
875   return (!TREE_THIS_VOLATILE (lhs)
876           && (DECL_P (lhs)
877               || REFERENCE_CLASS_P (lhs)));
878 }
879
880
881 /* Propagation statistics.  */
882 struct prop_stats_d
883 {
884   long num_const_prop;
885   long num_copy_prop;
886   long num_stmts_folded;
887   long num_dce;
888 };
889
890 static struct prop_stats_d prop_stats;
891
892 /* Replace USE references in statement STMT with the values stored in
893    PROP_VALUE. Return true if at least one reference was replaced.  */
894
895 static bool
896 replace_uses_in (gimple stmt, ssa_prop_get_value_fn get_value)
897 {
898   bool replaced = false;
899   use_operand_p use;
900   ssa_op_iter iter;
901
902   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE)
903     {
904       tree tuse = USE_FROM_PTR (use);
905       tree val = (*get_value) (tuse);
906
907       if (val == tuse || val == NULL_TREE)
908         continue;
909
910       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM
911           && !may_propagate_copy_into_asm (tuse))
912         continue;
913
914       if (!may_propagate_copy (tuse, val))
915         continue;
916
917       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
918         prop_stats.num_const_prop++;
919       else
920         prop_stats.num_copy_prop++;
921
922       propagate_value (use, val);
923
924       replaced = true;
925     }
926
927   return replaced;
928 }
929
930
931 /* Replace propagated values into all the arguments for PHI using the
932    values from PROP_VALUE.  */
933
934 static void
935 replace_phi_args_in (gimple phi, ssa_prop_get_value_fn get_value)
936 {
937   size_t i;
938   bool replaced = false;
939
940   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
941     {
942       fprintf (dump_file, "Folding PHI node: ");
943       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
944     }
945
946   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
947     {
948       tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
949
950       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
951         {
952           tree val = (*get_value) (arg);
953
954           if (val && val != arg && may_propagate_copy (arg, val))
955             {
956               if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
957                 prop_stats.num_const_prop++;
958               else
959                 prop_stats.num_copy_prop++;
960
961               propagate_value (PHI_ARG_DEF_PTR (phi, i), val);
962               replaced = true;
963
964               /* If we propagated a copy and this argument flows
965                  through an abnormal edge, update the replacement
966                  accordingly.  */
967               if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME
968                   && gimple_phi_arg_edge (phi, i)->flags & EDGE_ABNORMAL)
969                 SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (val) = 1;
970             }
971         }
972     }
973
974   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
975     {
976       if (!replaced)
977         fprintf (dump_file, "No folding possible\n");
978       else
979         {
980           fprintf (dump_file, "Folded into: ");
981           print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
982           fprintf (dump_file, "\n");
983         }
984     }
985 }
986
987
988 /* Perform final substitution and folding of propagated values.
989
990    PROP_VALUE[I] contains the single value that should be substituted
991    at every use of SSA name N_I.  If PROP_VALUE is NULL, no values are
992    substituted.
993
994    If FOLD_FN is non-NULL the function will be invoked on all statements
995    before propagating values for pass specific simplification.
996
997    DO_DCE is true if trivially dead stmts can be removed.
998
999    If DO_DCE is true, the statements within a BB are walked from
1000    last to first element.  Otherwise we scan from first to last element.
1001
1002    Return TRUE when something changed.  */
1003
1004 bool
1005 substitute_and_fold (ssa_prop_get_value_fn get_value_fn,
1006                      ssa_prop_fold_stmt_fn fold_fn,
1007                      bool do_dce)
1008 {
1009   basic_block bb;
1010   bool something_changed = false;
1011   unsigned i;
1012
1013   if (!get_value_fn && !fold_fn)
1014     return false;
1015
1016   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1017     fprintf (dump_file, "\nSubstituting values and folding statements\n\n");
1018
1019   memset (&prop_stats, 0, sizeof (prop_stats));
1020
1021   /* Substitute lattice values at definition sites.  */
1022   if (get_value_fn)
1023     for (i = 1; i < num_ssa_names; ++i)
1024       {
1025         tree name = ssa_name (i);
1026         tree val;
1027         gimple def_stmt;
1028         gimple_stmt_iterator gsi;
1029
1030         if (!name
1031             || virtual_operand_p (name))
1032           continue;
1033
1034         def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1035         if (gimple_nop_p (def_stmt)
1036             /* Do not substitute ASSERT_EXPR rhs, this will confuse VRP.  */
1037             || (gimple_assign_single_p (def_stmt)
1038                 && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == ASSERT_EXPR)
1039             || !(val = (*get_value_fn) (name))
1040             || !may_propagate_copy (name, val))
1041           continue;
1042
1043         gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
1044         if (is_gimple_assign (def_stmt))
1045           {
1046             gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, TREE_CODE (val),
1047                                             val, NULL_TREE);
1048             gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == def_stmt);
1049             if (maybe_clean_eh_stmt (def_stmt))
1050               gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (def_stmt));
1051             update_stmt (def_stmt);
1052           }
1053         else if (is_gimple_call (def_stmt))
1054           {
1055             int flags = gimple_call_flags (def_stmt);
1056
1057             /* Don't optimize away calls that have side-effects.  */
1058             if ((flags & (ECF_CONST|ECF_PURE)) == 0
1059                 || (flags & ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
1060               continue;
1061             if (update_call_from_tree (&gsi, val)
1062                 && maybe_clean_or_replace_eh_stmt (def_stmt, gsi_stmt (gsi)))
1063               gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (gsi_stmt (gsi)));
1064           }
1065         else if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI)
1066           {
1067             gimple new_stmt = gimple_build_assign (name, val);
1068             gimple_stmt_iterator gsi2;
1069             SSA_NAME_DEF_STMT (name) = new_stmt;
1070             gsi2 = gsi_after_labels (gimple_bb (def_stmt));
1071             gsi_insert_before (&gsi2, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
1072             remove_phi_node (&gsi, false);
1073           }
1074
1075         something_changed = true;
1076       }
1077
1078   /* Propagate into all uses and fold.  */
1079   FOR_EACH_BB (bb)
1080     {
1081       gimple_stmt_iterator i;
1082
1083       /* Propagate known values into PHI nodes.  */
1084       if (get_value_fn)
1085         for (i = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (i); gsi_next (&i))
1086           replace_phi_args_in (gsi_stmt (i), get_value_fn);
1087
1088       /* Propagate known values into stmts.  Do a backward walk if
1089          do_dce is true. In some case it exposes
1090          more trivially deletable stmts to walk backward.  */
1091       for (i = (do_dce ? gsi_last_bb (bb) : gsi_start_bb (bb)); !gsi_end_p (i);)
1092         {
1093           bool did_replace;
1094           gimple stmt = gsi_stmt (i);
1095           gimple old_stmt;
1096           enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
1097           gimple_stmt_iterator oldi;
1098
1099           oldi = i;
1100           if (do_dce)
1101             gsi_prev (&i);
1102           else
1103             gsi_next (&i);
1104
1105           /* Ignore ASSERT_EXPRs.  They are used by VRP to generate
1106              range information for names and they are discarded
1107              afterwards.  */
1108
1109           if (code == GIMPLE_ASSIGN
1110               && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ASSERT_EXPR)
1111             continue;
1112
1113           /* No point propagating into a stmt whose result is not used,
1114              but instead we might be able to remove a trivially dead stmt.
1115              Don't do this when called from VRP, since the SSA_NAME which
1116              is going to be released could be still referenced in VRP
1117              ranges.  */
1118           if (do_dce
1119               && gimple_get_lhs (stmt)
1120               && TREE_CODE (gimple_get_lhs (stmt)) == SSA_NAME
1121               && has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt))
1122               && !stmt_could_throw_p (stmt)
1123               && !gimple_has_side_effects (stmt))
1124             {
1125               gimple_stmt_iterator i2;
1126
1127               if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
1128                 {
1129                   fprintf (dump_file, "Removing dead stmt ");
1130                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1131                   fprintf (dump_file, "\n");
1132                 }
1133               prop_stats.num_dce++;
1134               i2 = gsi_for_stmt (stmt);
1135               gsi_remove (&i2, true);
1136               release_defs (stmt);
1137               continue;
1138             }
1139
1140           /* Replace the statement with its folded version and mark it
1141              folded.  */
1142           did_replace = false;
1143           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1144             {
1145               fprintf (dump_file, "Folding statement: ");
1146               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1147             }
1148
1149           old_stmt = stmt;
1150
1151           /* Some statements may be simplified using propagator
1152              specific information.  Do this before propagating
1153              into the stmt to not disturb pass specific information.  */
1154           if (fold_fn
1155               && (*fold_fn)(&oldi))
1156             {
1157               did_replace = true;
1158               prop_stats.num_stmts_folded++;
1159               stmt = gsi_stmt (oldi);
1160               update_stmt (stmt);
1161             }
1162
1163           /* Replace real uses in the statement.  */
1164           if (get_value_fn)
1165             did_replace |= replace_uses_in (stmt, get_value_fn);
1166
1167           /* If we made a replacement, fold the statement.  */
1168           if (did_replace)
1169             fold_stmt (&oldi);
1170
1171           /* Now cleanup.  */
1172           if (did_replace)
1173             {
1174               stmt = gsi_stmt (oldi);
1175
1176               /* If we cleaned up EH information from the statement,
1177                  remove EH edges.  */
1178               if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1179                 gimple_purge_dead_eh_edges (bb);
1180
1181               if (is_gimple_assign (stmt)
1182                   && (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt))
1183                       == GIMPLE_SINGLE_RHS))
1184               {
1185                 tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1186
1187                 if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1188                   recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1189               }
1190
1191               /* Determine what needs to be done to update the SSA form.  */
1192               update_stmt (stmt);
1193               if (!is_gimple_debug (stmt))
1194                 something_changed = true;
1195             }
1196
1197           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1198             {
1199               if (did_replace)
1200                 {
1201                   fprintf (dump_file, "Folded into: ");
1202                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1203                   fprintf (dump_file, "\n");
1204                 }
1205               else
1206                 fprintf (dump_file, "Not folded\n");
1207             }
1208         }
1209     }
1210
1211   statistics_counter_event (cfun, "Constants propagated",
1212                             prop_stats.num_const_prop);
1213   statistics_counter_event (cfun, "Copies propagated",
1214                             prop_stats.num_copy_prop);
1215   statistics_counter_event (cfun, "Statements folded",
1216                             prop_stats.num_stmts_folded);
1217   statistics_counter_event (cfun, "Statements deleted",
1218                             prop_stats.num_dce);
1219   return something_changed;
1220 }
1221
1222 #include "gt-tree-ssa-propagate.h"