OSDN Git Service

2010-10-13 Kai Tietz <kai.tietz@onevision.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vect-loop.c
1 /* Loop Vectorization
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com> and
5    Ira Rosen <irar@il.ibm.com>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "ggc.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-pretty-print.h"
31 #include "gimple-pretty-print.h"
32 #include "tree-flow.h"
33 #include "tree-dump.h"
34 #include "cfgloop.h"
35 #include "cfglayout.h"
36 #include "expr.h"
37 #include "recog.h"
38 #include "optabs.h"
39 #include "params.h"
40 #include "diagnostic-core.h"
41 #include "toplev.h"
42 #include "tree-chrec.h"
43 #include "tree-scalar-evolution.h"
44 #include "tree-vectorizer.h"
45 #include "target.h"
46
47 /* Loop Vectorization Pass.
48
49    This pass tries to vectorize loops.
50
51    For example, the vectorizer transforms the following simple loop:
52
53         short a[N]; short b[N]; short c[N]; int i;
54
55         for (i=0; i<N; i++){
56           a[i] = b[i] + c[i];
57         }
58
59    as if it was manually vectorized by rewriting the source code into:
60
61         typedef int __attribute__((mode(V8HI))) v8hi;
62         short a[N];  short b[N]; short c[N];   int i;
63         v8hi *pa = (v8hi*)a, *pb = (v8hi*)b, *pc = (v8hi*)c;
64         v8hi va, vb, vc;
65
66         for (i=0; i<N/8; i++){
67           vb = pb[i];
68           vc = pc[i];
69           va = vb + vc;
70           pa[i] = va;
71         }
72
73         The main entry to this pass is vectorize_loops(), in which
74    the vectorizer applies a set of analyses on a given set of loops,
75    followed by the actual vectorization transformation for the loops that
76    had successfully passed the analysis phase.
77         Throughout this pass we make a distinction between two types of
78    data: scalars (which are represented by SSA_NAMES), and memory references
79    ("data-refs").  These two types of data require different handling both
80    during analysis and transformation. The types of data-refs that the
81    vectorizer currently supports are ARRAY_REFS which base is an array DECL
82    (not a pointer), and INDIRECT_REFS through pointers; both array and pointer
83    accesses are required to have a simple (consecutive) access pattern.
84
85    Analysis phase:
86    ===============
87         The driver for the analysis phase is vect_analyze_loop().
88    It applies a set of analyses, some of which rely on the scalar evolution
89    analyzer (scev) developed by Sebastian Pop.
90
91         During the analysis phase the vectorizer records some information
92    per stmt in a "stmt_vec_info" struct which is attached to each stmt in the
93    loop, as well as general information about the loop as a whole, which is
94    recorded in a "loop_vec_info" struct attached to each loop.
95
96    Transformation phase:
97    =====================
98         The loop transformation phase scans all the stmts in the loop, and
99    creates a vector stmt (or a sequence of stmts) for each scalar stmt S in
100    the loop that needs to be vectorized.  It inserts the vector code sequence
101    just before the scalar stmt S, and records a pointer to the vector code
102    in STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) (stmt_info is the stmt_vec_info struct
103    attached to S).  This pointer will be used for the vectorization of following
104    stmts which use the def of stmt S. Stmt S is removed if it writes to memory;
105    otherwise, we rely on dead code elimination for removing it.
106
107         For example, say stmt S1 was vectorized into stmt VS1:
108
109    VS1: vb = px[i];
110    S1:  b = x[i];    STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
111    S2:  a = b;
112
113    To vectorize stmt S2, the vectorizer first finds the stmt that defines
114    the operand 'b' (S1), and gets the relevant vector def 'vb' from the
115    vector stmt VS1 pointed to by STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)).  The
116    resulting sequence would be:
117
118    VS1: vb = px[i];
119    S1:  b = x[i];       STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
120    VS2: va = vb;
121    S2:  a = b;          STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S2)) = VS2
122
123         Operands that are not SSA_NAMEs, are data-refs that appear in
124    load/store operations (like 'x[i]' in S1), and are handled differently.
125
126    Target modeling:
127    =================
128         Currently the only target specific information that is used is the
129    size of the vector (in bytes) - "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".
130    Targets that can support different sizes of vectors, for now will need
131    to specify one value for "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".  More
132    flexibility will be added in the future.
133
134         Since we only vectorize operations which vector form can be
135    expressed using existing tree codes, to verify that an operation is
136    supported, the vectorizer checks the relevant optab at the relevant
137    machine_mode (e.g, optab_handler (add_optab, V8HImode)).  If
138    the value found is CODE_FOR_nothing, then there's no target support, and
139    we can't vectorize the stmt.
140
141    For additional information on this project see:
142    http://gcc.gnu.org/projects/tree-ssa/vectorization.html
143 */
144
145 /* Function vect_determine_vectorization_factor
146
147    Determine the vectorization factor (VF).  VF is the number of data elements
148    that are operated upon in parallel in a single iteration of the vectorized
149    loop.  For example, when vectorizing a loop that operates on 4byte elements,
150    on a target with vector size (VS) 16byte, the VF is set to 4, since 4
151    elements can fit in a single vector register.
152
153    We currently support vectorization of loops in which all types operated upon
154    are of the same size.  Therefore this function currently sets VF according to
155    the size of the types operated upon, and fails if there are multiple sizes
156    in the loop.
157
158    VF is also the factor by which the loop iterations are strip-mined, e.g.:
159    original loop:
160         for (i=0; i<N; i++){
161           a[i] = b[i] + c[i];
162         }
163
164    vectorized loop:
165         for (i=0; i<N; i+=VF){
166           a[i:VF] = b[i:VF] + c[i:VF];
167         }
168 */
169
170 static bool
171 vect_determine_vectorization_factor (loop_vec_info loop_vinfo)
172 {
173   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
174   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
175   int nbbs = loop->num_nodes;
176   gimple_stmt_iterator si;
177   unsigned int vectorization_factor = 0;
178   tree scalar_type;
179   gimple phi;
180   tree vectype;
181   unsigned int nunits;
182   stmt_vec_info stmt_info;
183   int i;
184   HOST_WIDE_INT dummy;
185
186   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
187     fprintf (vect_dump, "=== vect_determine_vectorization_factor ===");
188
189   for (i = 0; i < nbbs; i++)
190     {
191       basic_block bb = bbs[i];
192
193       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
194         {
195           phi = gsi_stmt (si);
196           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
197           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
198             {
199               fprintf (vect_dump, "==> examining phi: ");
200               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
201             }
202
203           gcc_assert (stmt_info);
204
205           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
206             {
207               gcc_assert (!STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
208               scalar_type = TREE_TYPE (PHI_RESULT (phi));
209
210               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
211                 {
212                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
213                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
214                 }
215
216               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
217               if (!vectype)
218                 {
219                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
220                     {
221                       fprintf (vect_dump,
222                                "not vectorized: unsupported data-type ");
223                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
224                     }
225                   return false;
226                 }
227               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
228
229               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
230                 {
231                   fprintf (vect_dump, "vectype: ");
232                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
233                 }
234
235               nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
236               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
237                 fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
238
239               if (!vectorization_factor
240                   || (nunits > vectorization_factor))
241                 vectorization_factor = nunits;
242             }
243         }
244
245       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
246         {
247           tree vf_vectype;
248           gimple stmt = gsi_stmt (si);
249           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
250
251           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
252             {
253               fprintf (vect_dump, "==> examining statement: ");
254               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
255             }
256
257           gcc_assert (stmt_info);
258
259           /* skip stmts which do not need to be vectorized.  */
260           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
261               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
262             {
263               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
264                 fprintf (vect_dump, "skip.");
265               continue;
266             }
267
268           if (gimple_get_lhs (stmt) == NULL_TREE)
269             {
270               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
271                 {
272                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: irregular stmt.");
273                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
274                 }
275               return false;
276             }
277
278           if (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (gimple_expr_type (stmt))))
279             {
280               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
281                 {
282                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector stmt in loop:");
283                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
284                 }
285               return false;
286             }
287
288           if (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
289             {
290               /* The only case when a vectype had been already set is for stmts
291                  that contain a dataref, or for "pattern-stmts" (stmts generated
292                  by the vectorizer to represent/replace a certain idiom).  */
293               gcc_assert (STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info)
294                           || is_pattern_stmt_p (stmt_info));
295               vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
296             }
297           else
298             {
299               gcc_assert (!STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info)
300                           && !is_pattern_stmt_p (stmt_info));
301
302               scalar_type = TREE_TYPE (gimple_get_lhs (stmt));
303               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
304                 {
305                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
306                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
307                 }
308               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
309               if (!vectype)
310                 {
311                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
312                     {
313                       fprintf (vect_dump,
314                                "not vectorized: unsupported data-type ");
315                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
316                     }
317                   return false;
318                 }
319
320               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
321             }
322
323           /* The vectorization factor is according to the smallest
324              scalar type (or the largest vector size, but we only
325              support one vector size per loop).  */
326           scalar_type = vect_get_smallest_scalar_type (stmt, &dummy,
327                                                        &dummy);
328           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
329             {
330               fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
331               print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
332             }
333           vf_vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
334           if (!vf_vectype)
335             {
336               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
337                 {
338                   fprintf (vect_dump,
339                            "not vectorized: unsupported data-type ");
340                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
341                 }
342               return false;
343             }
344
345           if ((GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype))
346                != GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vf_vectype))))
347             {
348               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
349                 {
350                   fprintf (vect_dump,
351                            "not vectorized: different sized vector "
352                            "types in statement, ");
353                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
354                   fprintf (vect_dump, " and ");
355                   print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
356                 }
357               return false;
358             }
359
360           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
361             {
362               fprintf (vect_dump, "vectype: ");
363               print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
364             }
365
366           nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vf_vectype);
367           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
368             fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
369
370           if (!vectorization_factor
371               || (nunits > vectorization_factor))
372             vectorization_factor = nunits;
373         }
374     }
375
376   /* TODO: Analyze cost. Decide if worth while to vectorize.  */
377   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
378     fprintf (vect_dump, "vectorization factor = %d", vectorization_factor);
379   if (vectorization_factor <= 1)
380     {
381       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
382         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported data-type");
383       return false;
384     }
385   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
386
387   return true;
388 }
389
390
391 /* Function vect_is_simple_iv_evolution.
392
393    FORNOW: A simple evolution of an induction variables in the loop is
394    considered a polynomial evolution with constant step.  */
395
396 static bool
397 vect_is_simple_iv_evolution (unsigned loop_nb, tree access_fn, tree * init,
398                              tree * step)
399 {
400   tree init_expr;
401   tree step_expr;
402   tree evolution_part = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop_nb);
403
404   /* When there is no evolution in this loop, the evolution function
405      is not "simple".  */
406   if (evolution_part == NULL_TREE)
407     return false;
408
409   /* When the evolution is a polynomial of degree >= 2
410      the evolution function is not "simple".  */
411   if (tree_is_chrec (evolution_part))
412     return false;
413
414   step_expr = evolution_part;
415   init_expr = unshare_expr (initial_condition_in_loop_num (access_fn, loop_nb));
416
417   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
418     {
419       fprintf (vect_dump, "step: ");
420       print_generic_expr (vect_dump, step_expr, TDF_SLIM);
421       fprintf (vect_dump, ",  init: ");
422       print_generic_expr (vect_dump, init_expr, TDF_SLIM);
423     }
424
425   *init = init_expr;
426   *step = step_expr;
427
428   if (TREE_CODE (step_expr) != INTEGER_CST)
429     {
430       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
431         fprintf (vect_dump, "step unknown.");
432       return false;
433     }
434
435   return true;
436 }
437
438 /* Function vect_analyze_scalar_cycles_1.
439
440    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables
441    in LOOP.  LOOP_VINFO represents the loop that is now being
442    considered for vectorization (can be LOOP, or an outer-loop
443    enclosing LOOP).  */
444
445 static void
446 vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vec_info loop_vinfo, struct loop *loop)
447 {
448   basic_block bb = loop->header;
449   tree dumy;
450   VEC(gimple,heap) *worklist = VEC_alloc (gimple, heap, 64);
451   gimple_stmt_iterator gsi;
452   bool double_reduc;
453
454   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
455     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_scalar_cycles ===");
456
457   /* First - identify all inductions.  Reduction detection assumes that all the
458      inductions have been identified, therefore, this order must not be
459      changed.  */
460   for (gsi = gsi_start_phis  (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
461     {
462       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
463       tree access_fn = NULL;
464       tree def = PHI_RESULT (phi);
465       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
466
467       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
468         {
469           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
470           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
471         }
472
473       /* Skip virtual phi's.  The data dependences that are associated with
474          virtual defs/uses (i.e., memory accesses) are analyzed elsewhere.  */
475       if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)))
476         continue;
477
478       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_unknown_def_type;
479
480       /* Analyze the evolution function.  */
481       access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, def);
482       if (access_fn && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
483         {
484           fprintf (vect_dump, "Access function of PHI: ");
485           print_generic_expr (vect_dump, access_fn, TDF_SLIM);
486         }
487
488       if (!access_fn
489           || !vect_is_simple_iv_evolution (loop->num, access_fn, &dumy, &dumy))
490         {
491           VEC_safe_push (gimple, heap, worklist, phi);
492           continue;
493         }
494
495       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
496         fprintf (vect_dump, "Detected induction.");
497       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_induction_def;
498     }
499
500
501   /* Second - identify all reductions and nested cycles.  */
502   while (VEC_length (gimple, worklist) > 0)
503     {
504       gimple phi = VEC_pop (gimple, worklist);
505       tree def = PHI_RESULT (phi);
506       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
507       gimple reduc_stmt;
508       bool nested_cycle;
509
510       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
511         {
512           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
513           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
514         }
515
516       gcc_assert (is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)));
517       gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_unknown_def_type);
518
519       nested_cycle = (loop != LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo));
520       reduc_stmt = vect_force_simple_reduction (loop_vinfo, phi, !nested_cycle,
521                                                 &double_reduc);
522       if (reduc_stmt)
523         {
524           if (double_reduc)
525             {
526               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
527                 fprintf (vect_dump, "Detected double reduction.");
528
529               STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_double_reduction_def;
530               STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
531                                                     vect_double_reduction_def;
532             }
533           else
534             {
535               if (nested_cycle)
536                 {
537                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
538                     fprintf (vect_dump, "Detected vectorizable nested cycle.");
539
540                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_nested_cycle;
541                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
542                                                              vect_nested_cycle;
543                 }
544               else
545                 {
546                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
547                     fprintf (vect_dump, "Detected reduction.");
548
549                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_reduction_def;
550                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
551                                                            vect_reduction_def;
552                   /* Store the reduction cycles for possible vectorization in
553                      loop-aware SLP.  */
554                   VEC_safe_push (gimple, heap,
555                                  LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo),
556                                  reduc_stmt);
557                 }
558             }
559         }
560       else
561         if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
562           fprintf (vect_dump, "Unknown def-use cycle pattern.");
563     }
564
565   VEC_free (gimple, heap, worklist);
566 }
567
568
569 /* Function vect_analyze_scalar_cycles.
570
571    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables, by
572    analyzing the loop-header PHIs of scalar variables.  Classify each
573    cycle as one of the following: invariant, induction, reduction, unknown.
574    We do that for the loop represented by LOOP_VINFO, and also to its
575    inner-loop, if exists.
576    Examples for scalar cycles:
577
578    Example1: reduction:
579
580               loop1:
581               for (i=0; i<N; i++)
582                  sum += a[i];
583
584    Example2: induction:
585
586               loop2:
587               for (i=0; i<N; i++)
588                  a[i] = i;  */
589
590 static void
591 vect_analyze_scalar_cycles (loop_vec_info loop_vinfo)
592 {
593   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
594
595   vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop);
596
597   /* When vectorizing an outer-loop, the inner-loop is executed sequentially.
598      Reductions in such inner-loop therefore have different properties than
599      the reductions in the nest that gets vectorized:
600      1. When vectorized, they are executed in the same order as in the original
601         scalar loop, so we can't change the order of computation when
602         vectorizing them.
603      2. FIXME: Inner-loop reductions can be used in the inner-loop, so the
604         current checks are too strict.  */
605
606   if (loop->inner)
607     vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop->inner);
608 }
609
610 /* Function vect_get_loop_niters.
611
612    Determine how many iterations the loop is executed.
613    If an expression that represents the number of iterations
614    can be constructed, place it in NUMBER_OF_ITERATIONS.
615    Return the loop exit condition.  */
616
617 static gimple
618 vect_get_loop_niters (struct loop *loop, tree *number_of_iterations)
619 {
620   tree niters;
621
622   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
623     fprintf (vect_dump, "=== get_loop_niters ===");
624
625   niters = number_of_exit_cond_executions (loop);
626
627   if (niters != NULL_TREE
628       && niters != chrec_dont_know)
629     {
630       *number_of_iterations = niters;
631
632       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
633         {
634           fprintf (vect_dump, "==> get_loop_niters:" );
635           print_generic_expr (vect_dump, *number_of_iterations, TDF_SLIM);
636         }
637     }
638
639   return get_loop_exit_condition (loop);
640 }
641
642
643 /* Function bb_in_loop_p
644
645    Used as predicate for dfs order traversal of the loop bbs.  */
646
647 static bool
648 bb_in_loop_p (const_basic_block bb, const void *data)
649 {
650   const struct loop *const loop = (const struct loop *)data;
651   if (flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
652     return true;
653   return false;
654 }
655
656
657 /* Function new_loop_vec_info.
658
659    Create and initialize a new loop_vec_info struct for LOOP, as well as
660    stmt_vec_info structs for all the stmts in LOOP.  */
661
662 static loop_vec_info
663 new_loop_vec_info (struct loop *loop)
664 {
665   loop_vec_info res;
666   basic_block *bbs;
667   gimple_stmt_iterator si;
668   unsigned int i, nbbs;
669
670   res = (loop_vec_info) xcalloc (1, sizeof (struct _loop_vec_info));
671   LOOP_VINFO_LOOP (res) = loop;
672
673   bbs = get_loop_body (loop);
674
675   /* Create/Update stmt_info for all stmts in the loop.  */
676   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
677     {
678       basic_block bb = bbs[i];
679
680       /* BBs in a nested inner-loop will have been already processed (because
681          we will have called vect_analyze_loop_form for any nested inner-loop).
682          Therefore, for stmts in an inner-loop we just want to update the
683          STMT_VINFO_LOOP_VINFO field of their stmt_info to point to the new
684          loop_info of the outer-loop we are currently considering to vectorize
685          (instead of the loop_info of the inner-loop).
686          For stmts in other BBs we need to create a stmt_info from scratch.  */
687       if (bb->loop_father != loop)
688         {
689           /* Inner-loop bb.  */
690           gcc_assert (loop->inner && bb->loop_father == loop->inner);
691           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
692             {
693               gimple phi = gsi_stmt (si);
694               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
695               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
696                 STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
697               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
698               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
699             }
700           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
701            {
702               gimple stmt = gsi_stmt (si);
703               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
704               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
705                  STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
706               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
707               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
708            }
709         }
710       else
711         {
712           /* bb in current nest.  */
713           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
714             {
715               gimple phi = gsi_stmt (si);
716               gimple_set_uid (phi, 0);
717               set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, res, NULL));
718             }
719
720           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
721             {
722               gimple stmt = gsi_stmt (si);
723               gimple_set_uid (stmt, 0);
724               set_vinfo_for_stmt (stmt, new_stmt_vec_info (stmt, res, NULL));
725             }
726         }
727     }
728
729   /* CHECKME: We want to visit all BBs before their successors (except for
730      latch blocks, for which this assertion wouldn't hold).  In the simple
731      case of the loop forms we allow, a dfs order of the BBs would the same
732      as reversed postorder traversal, so we are safe.  */
733
734    free (bbs);
735    bbs = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
736    nbbs = dfs_enumerate_from (loop->header, 0, bb_in_loop_p,
737                               bbs, loop->num_nodes, loop);
738    gcc_assert (nbbs == loop->num_nodes);
739
740   LOOP_VINFO_BBS (res) = bbs;
741   LOOP_VINFO_NITERS (res) = NULL;
742   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (res) = NULL;
743   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (res) = 0;
744   LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (res) = 0;
745   LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (res) = 0;
746   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (res) = 0;
747   LOOP_VINFO_DATAREFS (res) = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 10);
748   LOOP_VINFO_DDRS (res) = VEC_alloc (ddr_p, heap, 10 * 10);
749   LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR (res) = NULL;
750   LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (res) =
751     VEC_alloc (gimple, heap,
752                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIGNMENT_CHECKS));
753   LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (res) =
754     VEC_alloc (ddr_p, heap,
755                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS));
756   LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
757   LOOP_VINFO_REDUCTIONS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
758   LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (res) = VEC_alloc (slp_instance, heap, 10);
759   LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (res) = 1;
760   LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (res) = NULL;
761
762   return res;
763 }
764
765
766 /* Function destroy_loop_vec_info.
767
768    Free LOOP_VINFO struct, as well as all the stmt_vec_info structs of all the
769    stmts in the loop.  */
770
771 void
772 destroy_loop_vec_info (loop_vec_info loop_vinfo, bool clean_stmts)
773 {
774   struct loop *loop;
775   basic_block *bbs;
776   int nbbs;
777   gimple_stmt_iterator si;
778   int j;
779   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
780   slp_instance instance;
781
782   if (!loop_vinfo)
783     return;
784
785   loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
786
787   bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
788   nbbs = loop->num_nodes;
789
790   if (!clean_stmts)
791     {
792       free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
793       free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
794       free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
795       VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
796
797       free (loop_vinfo);
798       loop->aux = NULL;
799       return;
800     }
801
802   for (j = 0; j < nbbs; j++)
803     {
804       basic_block bb = bbs[j];
805       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
806         free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
807
808       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); )
809         {
810           gimple stmt = gsi_stmt (si);
811           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
812
813           if (stmt_info)
814             {
815               /* Check if this is a "pattern stmt" (introduced by the
816                  vectorizer during the pattern recognition pass).  */
817               bool remove_stmt_p = false;
818               gimple orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
819               if (orig_stmt)
820                 {
821                   stmt_vec_info orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
822                   if (orig_stmt_info
823                       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info))
824                     remove_stmt_p = true;
825                 }
826
827               /* Free stmt_vec_info.  */
828               free_stmt_vec_info (stmt);
829
830               /* Remove dead "pattern stmts".  */
831               if (remove_stmt_p)
832                 gsi_remove (&si, true);
833             }
834           gsi_next (&si);
835         }
836     }
837
838   free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
839   free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
840   free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
841   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
842   VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
843   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
844   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, j, instance)
845     vect_free_slp_instance (instance);
846
847   VEC_free (slp_instance, heap, LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo));
848   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (loop_vinfo));
849   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo));
850
851   if (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo))
852     htab_delete (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo));
853
854   free (loop_vinfo);
855   loop->aux = NULL;
856 }
857
858
859 /* Function vect_analyze_loop_1.
860
861    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
862    for it. The different analyses will record information in the
863    loop_vec_info struct.  This is a subset of the analyses applied in
864    vect_analyze_loop, to be applied on an inner-loop nested in the loop
865    that is now considered for (outer-loop) vectorization.  */
866
867 static loop_vec_info
868 vect_analyze_loop_1 (struct loop *loop)
869 {
870   loop_vec_info loop_vinfo;
871
872   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
873     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest_1 =====");
874
875   /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit, etc.  */
876
877   loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
878   if (!loop_vinfo)
879     {
880       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
881         fprintf (vect_dump, "bad inner-loop form.");
882       return NULL;
883     }
884
885   return loop_vinfo;
886 }
887
888
889 /* Function vect_analyze_loop_form.
890
891    Verify that certain CFG restrictions hold, including:
892    - the loop has a pre-header
893    - the loop has a single entry and exit
894    - the loop exit condition is simple enough, and the number of iterations
895      can be analyzed (a countable loop).  */
896
897 loop_vec_info
898 vect_analyze_loop_form (struct loop *loop)
899 {
900   loop_vec_info loop_vinfo;
901   gimple loop_cond;
902   tree number_of_iterations = NULL;
903   loop_vec_info inner_loop_vinfo = NULL;
904
905   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
906     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_form ===");
907
908   /* Different restrictions apply when we are considering an inner-most loop,
909      vs. an outer (nested) loop.
910      (FORNOW. May want to relax some of these restrictions in the future).  */
911
912   if (!loop->inner)
913     {
914       /* Inner-most loop.  We currently require that the number of BBs is
915          exactly 2 (the header and latch).  Vectorizable inner-most loops
916          look like this:
917
918                         (pre-header)
919                            |
920                           header <--------+
921                            | |            |
922                            | +--> latch --+
923                            |
924                         (exit-bb)  */
925
926       if (loop->num_nodes != 2)
927         {
928           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
929             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
930           return NULL;
931         }
932
933       if (empty_block_p (loop->header))
934     {
935           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
936             fprintf (vect_dump, "not vectorized: empty loop.");
937       return NULL;
938     }
939     }
940   else
941     {
942       struct loop *innerloop = loop->inner;
943       edge entryedge;
944
945       /* Nested loop. We currently require that the loop is doubly-nested,
946          contains a single inner loop, and the number of BBs is exactly 5.
947          Vectorizable outer-loops look like this:
948
949                         (pre-header)
950                            |
951                           header <---+
952                            |         |
953                           inner-loop |
954                            |         |
955                           tail ------+
956                            |
957                         (exit-bb)
958
959          The inner-loop has the properties expected of inner-most loops
960          as described above.  */
961
962       if ((loop->inner)->inner || (loop->inner)->next)
963         {
964           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
965             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple nested loops.");
966           return NULL;
967         }
968
969       /* Analyze the inner-loop.  */
970       inner_loop_vinfo = vect_analyze_loop_1 (loop->inner);
971       if (!inner_loop_vinfo)
972         {
973           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
974             fprintf (vect_dump, "not vectorized: Bad inner loop.");
975           return NULL;
976         }
977
978       if (!expr_invariant_in_loop_p (loop,
979                                         LOOP_VINFO_NITERS (inner_loop_vinfo)))
980         {
981           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
982             fprintf (vect_dump,
983                      "not vectorized: inner-loop count not invariant.");
984           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
985           return NULL;
986         }
987
988       if (loop->num_nodes != 5)
989         {
990           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
991             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
992           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
993           return NULL;
994         }
995
996       gcc_assert (EDGE_COUNT (innerloop->header->preds) == 2);
997       entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 0);
998       if (EDGE_PRED (innerloop->header, 0)->src == innerloop->latch)
999         entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 1);
1000
1001       if (entryedge->src != loop->header
1002           || !single_exit (innerloop)
1003           || single_exit (innerloop)->dest !=  EDGE_PRED (loop->latch, 0)->src)
1004         {
1005           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1006             fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported outerloop form.");
1007           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1008           return NULL;
1009         }
1010
1011       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1012         fprintf (vect_dump, "Considering outer-loop vectorization.");
1013     }
1014
1015   if (!single_exit (loop)
1016       || EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1017     {
1018       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1019         {
1020           if (!single_exit (loop))
1021             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple exits.");
1022           else if (EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1023             fprintf (vect_dump, "not vectorized: too many incoming edges.");
1024         }
1025       if (inner_loop_vinfo)
1026         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1027       return NULL;
1028     }
1029
1030   /* We assume that the loop exit condition is at the end of the loop. i.e,
1031      that the loop is represented as a do-while (with a proper if-guard
1032      before the loop if needed), where the loop header contains all the
1033      executable statements, and the latch is empty.  */
1034   if (!empty_block_p (loop->latch)
1035         || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (loop->latch)))
1036     {
1037       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1038         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unexpected loop form.");
1039       if (inner_loop_vinfo)
1040         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1041       return NULL;
1042     }
1043
1044   /* Make sure there exists a single-predecessor exit bb:  */
1045   if (!single_pred_p (single_exit (loop)->dest))
1046     {
1047       edge e = single_exit (loop);
1048       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1049         {
1050           split_loop_exit_edge (e);
1051           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1052             fprintf (vect_dump, "split exit edge.");
1053         }
1054       else
1055         {
1056           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1057             fprintf (vect_dump, "not vectorized: abnormal loop exit edge.");
1058           if (inner_loop_vinfo)
1059             destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1060           return NULL;
1061         }
1062     }
1063
1064   loop_cond = vect_get_loop_niters (loop, &number_of_iterations);
1065   if (!loop_cond)
1066     {
1067       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1068         fprintf (vect_dump, "not vectorized: complicated exit condition.");
1069       if (inner_loop_vinfo)
1070         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1071       return NULL;
1072     }
1073
1074   if (!number_of_iterations)
1075     {
1076       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1077         fprintf (vect_dump,
1078                  "not vectorized: number of iterations cannot be computed.");
1079       if (inner_loop_vinfo)
1080         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1081       return NULL;
1082     }
1083
1084   if (chrec_contains_undetermined (number_of_iterations))
1085     {
1086       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1087         fprintf (vect_dump, "Infinite number of iterations.");
1088       if (inner_loop_vinfo)
1089         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1090       return NULL;
1091     }
1092
1093   if (!NITERS_KNOWN_P (number_of_iterations))
1094     {
1095       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1096         {
1097           fprintf (vect_dump, "Symbolic number of iterations is ");
1098           print_generic_expr (vect_dump, number_of_iterations, TDF_DETAILS);
1099         }
1100     }
1101   else if (TREE_INT_CST_LOW (number_of_iterations) == 0)
1102     {
1103       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1104         fprintf (vect_dump, "not vectorized: number of iterations = 0.");
1105       if (inner_loop_vinfo)
1106         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1107       return NULL;
1108     }
1109
1110   loop_vinfo = new_loop_vec_info (loop);
1111   LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1112   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1113
1114   STMT_VINFO_TYPE (vinfo_for_stmt (loop_cond)) = loop_exit_ctrl_vec_info_type;
1115
1116   /* CHECKME: May want to keep it around it in the future.  */
1117   if (inner_loop_vinfo)
1118     destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1119
1120   gcc_assert (!loop->aux);
1121   loop->aux = loop_vinfo;
1122   return loop_vinfo;
1123 }
1124
1125
1126 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
1127
1128 static inline int
1129 vect_get_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
1130 {
1131   tree dummy_type = NULL;
1132   int dummy = 0;
1133
1134   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
1135                                                        dummy_type, dummy);
1136 }
1137
1138  
1139 /* Function vect_analyze_loop_operations.
1140
1141    Scan the loop stmts and make sure they are all vectorizable.  */
1142
1143 static bool
1144 vect_analyze_loop_operations (loop_vec_info loop_vinfo)
1145 {
1146   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1147   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
1148   int nbbs = loop->num_nodes;
1149   gimple_stmt_iterator si;
1150   unsigned int vectorization_factor = 0;
1151   int i;
1152   gimple phi;
1153   stmt_vec_info stmt_info;
1154   bool need_to_vectorize = false;
1155   int min_profitable_iters;
1156   int min_scalar_loop_bound;
1157   unsigned int th;
1158   bool only_slp_in_loop = true, ok;
1159
1160   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1161     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_operations ===");
1162
1163   gcc_assert (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo));
1164   vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1165
1166   for (i = 0; i < nbbs; i++)
1167     {
1168       basic_block bb = bbs[i];
1169
1170       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1171         {
1172           phi = gsi_stmt (si);
1173           ok = true;
1174
1175           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
1176           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1177             {
1178               fprintf (vect_dump, "examining phi: ");
1179               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1180             }
1181
1182           if (! is_loop_header_bb_p (bb))
1183             {
1184               /* inner-loop loop-closed exit phi in outer-loop vectorization
1185                  (i.e. a phi in the tail of the outer-loop).
1186                  FORNOW: we currently don't support the case that these phis
1187                  are not used in the outerloop (unless it is double reduction,
1188                  i.e., this phi is vect_reduction_def), cause this case
1189                  requires to actually do something here.  */
1190               if ((!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1191                    || STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1192                   && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)
1193                      != vect_double_reduction_def)
1194                 {
1195                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1196                     fprintf (vect_dump,
1197                              "Unsupported loop-closed phi in outer-loop.");
1198                   return false;
1199                 }
1200               continue;
1201             }
1202
1203           gcc_assert (stmt_info);
1204
1205           if (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1206             {
1207               /* FORNOW: not yet supported.  */
1208               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1209                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: value used after loop.");
1210               return false;
1211             }
1212
1213           if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_used_in_scope
1214               && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_induction_def)
1215             {
1216               /* A scalar-dependence cycle that we don't support.  */
1217               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1218                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: scalar dependence cycle.");
1219               return false;
1220             }
1221
1222           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1223             {
1224               need_to_vectorize = true;
1225               if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
1226                 ok = vectorizable_induction (phi, NULL, NULL);
1227             }
1228
1229           if (!ok)
1230             {
1231               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1232                 {
1233                   fprintf (vect_dump,
1234                            "not vectorized: relevant phi not supported: ");
1235                   print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1236                 }
1237               return false;
1238             }
1239         }
1240
1241       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1242         {
1243           gimple stmt = gsi_stmt (si);
1244           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1245
1246           gcc_assert (stmt_info);
1247
1248           if (!vect_analyze_stmt (stmt, &need_to_vectorize, NULL))
1249             return false;
1250
1251           if ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1252                || VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)))
1253               && !PURE_SLP_STMT (stmt_info))
1254             /* STMT needs both SLP and loop-based vectorization.  */
1255             only_slp_in_loop = false;
1256         }
1257     } /* bbs */
1258
1259   /* All operations in the loop are either irrelevant (deal with loop
1260      control, or dead), or only used outside the loop and can be moved
1261      out of the loop (e.g. invariants, inductions).  The loop can be
1262      optimized away by scalar optimizations.  We're better off not
1263      touching this loop.  */
1264   if (!need_to_vectorize)
1265     {
1266       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1267         fprintf (vect_dump,
1268                  "All the computation can be taken out of the loop.");
1269       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1270         fprintf (vect_dump,
1271                  "not vectorized: redundant loop. no profit to vectorize.");
1272       return false;
1273     }
1274
1275   /* If all the stmts in the loop can be SLPed, we perform only SLP, and
1276      vectorization factor of the loop is the unrolling factor required by the
1277      SLP instances.  If that unrolling factor is 1, we say, that we perform
1278      pure SLP on loop - cross iteration parallelism is not exploited.  */
1279   if (only_slp_in_loop)
1280     vectorization_factor = LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo);
1281   else
1282     vectorization_factor = least_common_multiple (vectorization_factor,
1283                                 LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo));
1284
1285   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
1286
1287   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1288       && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1289     fprintf (vect_dump,
1290         "vectorization_factor = %d, niters = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1291         vectorization_factor, LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo));
1292
1293   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1294       && (LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) < vectorization_factor))
1295     {
1296       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1297         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count too small.");
1298       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1299         fprintf (vect_dump,"not vectorized: iteration count smaller than "
1300                  "vectorization factor.");
1301       return false;
1302     }
1303
1304   /* Analyze cost.  Decide if worth while to vectorize.  */
1305
1306   /* Once VF is set, SLP costs should be updated since the number of created
1307      vector stmts depends on VF.  */
1308   vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vinfo);
1309
1310   min_profitable_iters = vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vinfo);
1311   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (loop_vinfo) = min_profitable_iters;
1312
1313   if (min_profitable_iters < 0)
1314     {
1315       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1316         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not profitable.");
1317       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1318         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector version will never be "
1319                  "profitable.");
1320       return false;
1321     }
1322
1323   min_scalar_loop_bound = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_VECT_LOOP_BOUND)
1324                             * vectorization_factor) - 1);
1325
1326   /* Use the cost model only if it is more conservative than user specified
1327      threshold.  */
1328
1329   th = (unsigned) min_scalar_loop_bound;
1330   if (min_profitable_iters
1331       && (!min_scalar_loop_bound
1332           || min_profitable_iters > min_scalar_loop_bound))
1333     th = (unsigned) min_profitable_iters;
1334
1335   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1336       && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) <= th)
1337     {
1338       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1339         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not "
1340                  "profitable.");
1341       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1342         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count smaller than "
1343                  "user specified loop bound parameter or minimum "
1344                  "profitable iterations (whichever is more conservative).");
1345       return false;
1346     }
1347
1348   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1349       || LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0
1350       || LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
1351     {
1352       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1353         fprintf (vect_dump, "epilog loop required.");
1354       if (!vect_can_advance_ivs_p (loop_vinfo))
1355         {
1356           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1357             fprintf (vect_dump,
1358                      "not vectorized: can't create epilog loop 1.");
1359           return false;
1360         }
1361       if (!slpeel_can_duplicate_loop_p (loop, single_exit (loop)))
1362         {
1363           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1364             fprintf (vect_dump,
1365                      "not vectorized: can't create epilog loop 2.");
1366           return false;
1367         }
1368     }
1369
1370   return true;
1371 }
1372
1373
1374 /* Function vect_analyze_loop_2.
1375
1376    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1377    for it.  The different analyses will record information in the
1378    loop_vec_info struct.  */
1379 static bool
1380 vect_analyze_loop_2 (loop_vec_info loop_vinfo)
1381 {
1382   bool ok, dummy;
1383   int max_vf = MAX_VECTORIZATION_FACTOR;
1384   int min_vf = 2;
1385
1386   /* Find all data references in the loop (which correspond to vdefs/vuses)
1387      and analyze their evolution in the loop.  Also adjust the minimal
1388      vectorization factor according to the loads and stores.
1389
1390      FORNOW: Handle only simple, array references, which
1391      alignment can be forced, and aligned pointer-references.  */
1392
1393   ok = vect_analyze_data_refs (loop_vinfo, NULL, &min_vf);
1394   if (!ok)
1395     {
1396       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1397         fprintf (vect_dump, "bad data references.");
1398       return false;
1399     }
1400
1401   /* Classify all cross-iteration scalar data-flow cycles.
1402      Cross-iteration cycles caused by virtual phis are analyzed separately.  */
1403
1404   vect_analyze_scalar_cycles (loop_vinfo);
1405
1406   vect_pattern_recog (loop_vinfo);
1407
1408   /* Data-flow analysis to detect stmts that do not need to be vectorized.  */
1409
1410   ok = vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vinfo);
1411   if (!ok)
1412     {
1413       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1414         fprintf (vect_dump, "unexpected pattern.");
1415       return false;
1416     }
1417
1418   /* Analyze data dependences between the data-refs in the loop
1419      and adjust the maximum vectorization factor according to
1420      the dependences.
1421      FORNOW: fail at the first data dependence that we encounter.  */
1422
1423   ok = vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vinfo, NULL, &max_vf, &dummy);
1424   if (!ok
1425       || max_vf < min_vf)
1426     {
1427       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1428         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1429       return false;
1430     }
1431
1432   ok = vect_determine_vectorization_factor (loop_vinfo);
1433   if (!ok)
1434     {
1435       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1436         fprintf (vect_dump, "can't determine vectorization factor.");
1437       return false;
1438     }
1439   if (max_vf < LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo))
1440     {
1441       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1442         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1443       return false;
1444     }
1445
1446   /* Analyze the alignment of the data-refs in the loop.
1447      Fail if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
1448
1449   ok = vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1450   if (!ok)
1451     {
1452       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1453         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1454       return false;
1455     }
1456
1457   /* Analyze the access patterns of the data-refs in the loop (consecutive,
1458      complex, etc.). FORNOW: Only handle consecutive access pattern.  */
1459
1460   ok = vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vinfo, NULL);
1461   if (!ok)
1462     {
1463       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1464         fprintf (vect_dump, "bad data access.");
1465       return false;
1466     }
1467
1468   /* Prune the list of ddrs to be tested at run-time by versioning for alias.
1469      It is important to call pruning after vect_analyze_data_ref_accesses,
1470      since we use grouping information gathered by interleaving analysis.  */
1471   ok = vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vinfo);
1472   if (!ok)
1473     {
1474       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1475         fprintf (vect_dump, "too long list of versioning for alias "
1476                             "run-time tests.");
1477       return false;
1478     }
1479
1480   /* This pass will decide on using loop versioning and/or loop peeling in
1481      order to enhance the alignment of data references in the loop.  */
1482
1483   ok = vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vinfo);
1484   if (!ok)
1485     {
1486       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1487         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1488       return false;
1489     }
1490
1491   /* Check the SLP opportunities in the loop, analyze and build SLP trees.  */
1492   ok = vect_analyze_slp (loop_vinfo, NULL);
1493   if (ok)
1494     {
1495       /* Decide which possible SLP instances to SLP.  */
1496       vect_make_slp_decision (loop_vinfo);
1497
1498       /* Find stmts that need to be both vectorized and SLPed.  */
1499       vect_detect_hybrid_slp (loop_vinfo);
1500     }
1501
1502   /* Scan all the operations in the loop and make sure they are
1503      vectorizable.  */
1504
1505   ok = vect_analyze_loop_operations (loop_vinfo);
1506   if (!ok)
1507     {
1508       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1509         fprintf (vect_dump, "bad operation or unsupported loop bound.");
1510       return false;
1511     }
1512
1513   return true;
1514 }
1515
1516 /* Function vect_analyze_loop.
1517
1518    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1519    for it.  The different analyses will record information in the
1520    loop_vec_info struct.  */
1521 loop_vec_info
1522 vect_analyze_loop (struct loop *loop)
1523 {
1524   loop_vec_info loop_vinfo;
1525   unsigned int vector_sizes;
1526
1527   /* Autodetect first vector size we try.  */
1528   current_vector_size = 0;
1529   vector_sizes = targetm.vectorize.autovectorize_vector_sizes ();
1530
1531   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1532     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest =====");
1533
1534   if (loop_outer (loop)
1535       && loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))
1536       && LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))))
1537     {
1538       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1539         fprintf (vect_dump, "outer-loop already vectorized.");
1540       return NULL;
1541     }
1542
1543   while (1)
1544     {
1545       /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit).  */
1546       loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
1547       if (!loop_vinfo)
1548         {
1549           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1550             fprintf (vect_dump, "bad loop form.");
1551           return NULL;
1552         }
1553
1554       if (vect_analyze_loop_2 (loop_vinfo))
1555         {
1556           LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vinfo) = 1;
1557
1558           return loop_vinfo;
1559         }
1560
1561       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1562
1563       vector_sizes &= ~current_vector_size;
1564       if (vector_sizes == 0
1565           || current_vector_size == 0)
1566         return NULL;
1567
1568       /* Try the next biggest vector size.  */
1569       current_vector_size = 1 << floor_log2 (vector_sizes);
1570       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1571         fprintf (vect_dump, "***** Re-trying analysis with "
1572                  "vector size %d\n", current_vector_size);
1573     }
1574 }
1575
1576
1577 /* Function reduction_code_for_scalar_code
1578
1579    Input:
1580    CODE - tree_code of a reduction operations.
1581
1582    Output:
1583    REDUC_CODE - the corresponding tree-code to be used to reduce the
1584       vector of partial results into a single scalar result (which
1585       will also reside in a vector) or ERROR_MARK if the operation is
1586       a supported reduction operation, but does not have such tree-code.
1587
1588    Return FALSE if CODE currently cannot be vectorized as reduction.  */
1589
1590 static bool
1591 reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code code,
1592                                 enum tree_code *reduc_code)
1593 {
1594   switch (code)
1595     {
1596       case MAX_EXPR:
1597         *reduc_code = REDUC_MAX_EXPR;
1598         return true;
1599
1600       case MIN_EXPR:
1601         *reduc_code = REDUC_MIN_EXPR;
1602         return true;
1603
1604       case PLUS_EXPR:
1605         *reduc_code = REDUC_PLUS_EXPR;
1606         return true;
1607
1608       case MULT_EXPR:
1609       case MINUS_EXPR:
1610       case BIT_IOR_EXPR:
1611       case BIT_XOR_EXPR:
1612       case BIT_AND_EXPR:
1613         *reduc_code = ERROR_MARK;
1614         return true;
1615
1616       default:
1617        return false;
1618     }
1619 }
1620
1621
1622 /* Error reporting helper for vect_is_simple_reduction below.  GIMPLE statement
1623    STMT is printed with a message MSG. */
1624
1625 static void
1626 report_vect_op (gimple stmt, const char *msg)
1627 {
1628   fprintf (vect_dump, "%s", msg);
1629   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
1630 }
1631
1632
1633 /* Function vect_is_simple_reduction_1
1634
1635    (1) Detect a cross-iteration def-use cycle that represents a simple
1636    reduction computation.  We look for the following pattern:
1637
1638    loop_header:
1639      a1 = phi < a0, a2 >
1640      a3 = ...
1641      a2 = operation (a3, a1)
1642
1643    such that:
1644    1. operation is commutative and associative and it is safe to
1645       change the order of the computation (if CHECK_REDUCTION is true)
1646    2. no uses for a2 in the loop (a2 is used out of the loop)
1647    3. no uses of a1 in the loop besides the reduction operation.
1648
1649    Condition 1 is tested here.
1650    Conditions 2,3 are tested in vect_mark_stmts_to_be_vectorized.
1651
1652    (2) Detect a cross-iteration def-use cycle in nested loops, i.e.,
1653    nested cycles, if CHECK_REDUCTION is false.
1654
1655    (3) Detect cycles of phi nodes in outer-loop vectorization, i.e., double
1656    reductions:
1657
1658      a1 = phi < a0, a2 >
1659      inner loop (def of a3)
1660      a2 = phi < a3 >
1661
1662    If MODIFY is true it tries also to rework the code in-place to enable
1663    detection of more reduction patterns.  For the time being we rewrite
1664    "res -= RHS" into "rhs += -RHS" when it seems worthwhile.
1665 */
1666
1667 static gimple
1668 vect_is_simple_reduction_1 (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
1669                             bool check_reduction, bool *double_reduc,
1670                             bool modify)
1671 {
1672   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1673   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1674   edge latch_e = loop_latch_edge (loop);
1675   tree loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, latch_e);
1676   gimple def_stmt, def1 = NULL, def2 = NULL;
1677   enum tree_code orig_code, code;
1678   tree op1, op2, op3 = NULL_TREE, op4 = NULL_TREE;
1679   tree type;
1680   int nloop_uses;
1681   tree name;
1682   imm_use_iterator imm_iter;
1683   use_operand_p use_p;
1684   bool phi_def;
1685
1686   *double_reduc = false;
1687
1688   /* If CHECK_REDUCTION is true, we assume inner-most loop vectorization,
1689      otherwise, we assume outer loop vectorization.  */
1690   gcc_assert ((check_reduction && loop == vect_loop)
1691               || (!check_reduction && flow_loop_nested_p (vect_loop, loop)));
1692
1693   name = PHI_RESULT (phi);
1694   nloop_uses = 0;
1695   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1696     {
1697       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1698       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1699         continue;
1700       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
1701           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
1702           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1703         nloop_uses++;
1704       if (nloop_uses > 1)
1705         {
1706           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1707             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1708           return NULL;
1709         }
1710     }
1711
1712   if (TREE_CODE (loop_arg) != SSA_NAME)
1713     {
1714       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1715         {
1716           fprintf (vect_dump, "reduction: not ssa_name: ");
1717           print_generic_expr (vect_dump, loop_arg, TDF_SLIM);
1718         }
1719       return NULL;
1720     }
1721
1722   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (loop_arg);
1723   if (!def_stmt)
1724     {
1725       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1726         fprintf (vect_dump, "reduction: no def_stmt.");
1727       return NULL;
1728     }
1729
1730   if (!is_gimple_assign (def_stmt) && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
1731     {
1732       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1733         print_gimple_stmt (vect_dump, def_stmt, 0, TDF_SLIM);
1734       return NULL;
1735     }
1736
1737   if (is_gimple_assign (def_stmt))
1738     {
1739       name = gimple_assign_lhs (def_stmt);
1740       phi_def = false;
1741     }
1742   else
1743     {
1744       name = PHI_RESULT (def_stmt);
1745       phi_def = true;
1746     }
1747
1748   nloop_uses = 0;
1749   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1750     {
1751       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1752       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1753         continue;
1754       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
1755           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
1756           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1757         nloop_uses++;
1758       if (nloop_uses > 1)
1759         {
1760           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1761             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1762           return NULL;
1763         }
1764     }
1765
1766   /* If DEF_STMT is a phi node itself, we expect it to have a single argument
1767      defined in the inner loop.  */
1768   if (phi_def)
1769     {
1770       op1 = PHI_ARG_DEF (def_stmt, 0);
1771
1772       if (gimple_phi_num_args (def_stmt) != 1
1773           || TREE_CODE (op1) != SSA_NAME)
1774         {
1775           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1776             fprintf (vect_dump, "unsupported phi node definition.");
1777
1778           return NULL;
1779         }
1780
1781       def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1782       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1783           && loop->inner
1784           && flow_bb_inside_loop_p (loop->inner, gimple_bb (def1))
1785           && is_gimple_assign (def1))
1786         {
1787           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1788             report_vect_op (def_stmt, "detected double reduction: ");
1789
1790           *double_reduc = true;
1791           return def_stmt;
1792         }
1793
1794       return NULL;
1795     }
1796
1797   code = orig_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
1798
1799   /* We can handle "res -= x[i]", which is non-associative by
1800      simply rewriting this into "res += -x[i]".  Avoid changing
1801      gimple instruction for the first simple tests and only do this
1802      if we're allowed to change code at all.  */
1803   if (code == MINUS_EXPR && modify)
1804     code = PLUS_EXPR;
1805
1806   if (check_reduction
1807       && (!commutative_tree_code (code) || !associative_tree_code (code)))
1808     {
1809       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1810         report_vect_op (def_stmt, "reduction: not commutative/associative: ");
1811       return NULL;
1812     }
1813
1814   if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
1815     {
1816       if (code != COND_EXPR)
1817         {
1818           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1819             report_vect_op (def_stmt, "reduction: not binary operation: ");
1820
1821           return NULL;
1822         }
1823
1824       op3 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 0);
1825       if (COMPARISON_CLASS_P (op3))
1826         {
1827           op4 = TREE_OPERAND (op3, 1);
1828           op3 = TREE_OPERAND (op3, 0);
1829         }
1830
1831       op1 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 1);
1832       op2 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 2);
1833
1834       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1835         {
1836           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1837             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1838
1839           return NULL;
1840         }
1841     }
1842   else
1843     {
1844       op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1845       op2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1846
1847       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME || TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1848         {
1849           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1850             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1851
1852           return NULL;
1853         }
1854    }
1855
1856   type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt));
1857   if ((TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1858        && !types_compatible_p (type,TREE_TYPE (op1)))
1859       || (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME
1860           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op2)))
1861       || (op3 && TREE_CODE (op3) == SSA_NAME
1862           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op3)))
1863       || (op4 && TREE_CODE (op4) == SSA_NAME
1864           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op4))))
1865     {
1866       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1867         {
1868           fprintf (vect_dump, "reduction: multiple types: operation type: ");
1869           print_generic_expr (vect_dump, type, TDF_SLIM);
1870           fprintf (vect_dump, ", operands types: ");
1871           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op1), TDF_SLIM);
1872           fprintf (vect_dump, ",");
1873           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op2), TDF_SLIM);
1874           if (op3)
1875             {
1876               fprintf (vect_dump, ",");
1877               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op3), TDF_SLIM);
1878             }
1879
1880           if (op4)
1881             {
1882               fprintf (vect_dump, ",");
1883               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op4), TDF_SLIM);
1884             }
1885         }
1886
1887       return NULL;
1888     }
1889
1890   /* Check that it's ok to change the order of the computation.
1891      Generally, when vectorizing a reduction we change the order of the
1892      computation.  This may change the behavior of the program in some
1893      cases, so we need to check that this is ok.  One exception is when
1894      vectorizing an outer-loop: the inner-loop is executed sequentially,
1895      and therefore vectorizing reductions in the inner-loop during
1896      outer-loop vectorization is safe.  */
1897
1898   /* CHECKME: check for !flag_finite_math_only too?  */
1899   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_associative_math
1900       && check_reduction)
1901     {
1902       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1903       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1904         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe fp math optimization: ");
1905       return NULL;
1906     }
1907   else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1908            && check_reduction)
1909     {
1910       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1911       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1912         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe int math optimization: ");
1913       return NULL;
1914     }
1915   else if (SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type) && check_reduction)
1916     {
1917       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1918       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1919         report_vect_op (def_stmt,
1920                         "reduction: unsafe fixed-point math optimization: ");
1921       return NULL;
1922     }
1923
1924   /* If we detected "res -= x[i]" earlier, rewrite it into
1925      "res += -x[i]" now.  If this turns out to be useless reassoc
1926      will clean it up again.  */
1927   if (orig_code == MINUS_EXPR)
1928     {
1929       tree rhs = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1930       tree negrhs = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (rhs), NULL);
1931       gimple negate_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NEGATE_EXPR, negrhs,
1932                                                          rhs, NULL);
1933       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
1934       set_vinfo_for_stmt (negate_stmt, new_stmt_vec_info (negate_stmt, 
1935                                                           loop_info, NULL));
1936       gsi_insert_before (&gsi, negate_stmt, GSI_NEW_STMT);
1937       gimple_assign_set_rhs2 (def_stmt, negrhs);
1938       gimple_assign_set_rhs_code (def_stmt, PLUS_EXPR);
1939       update_stmt (def_stmt);
1940     }
1941
1942   /* Reduction is safe. We're dealing with one of the following:
1943      1) integer arithmetic and no trapv
1944      2) floating point arithmetic, and special flags permit this optimization
1945      3) nested cycle (i.e., outer loop vectorization).  */
1946   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1947     def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1948
1949   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
1950     def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
1951
1952   if (code != COND_EXPR
1953       && (!def1 || !def2 || gimple_nop_p (def1) || gimple_nop_p (def2)))
1954     {
1955       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1956         report_vect_op (def_stmt, "reduction: no defs for operands: ");
1957       return NULL;
1958     }
1959
1960   /* Check that one def is the reduction def, defined by PHI,
1961      the other def is either defined in the loop ("vect_internal_def"),
1962      or it's an induction (defined by a loop-header phi-node).  */
1963
1964   if (def2 && def2 == phi
1965       && (code == COND_EXPR
1966           || (def1 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def1))
1967               && (is_gimple_assign (def1)
1968                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1969                       == vect_induction_def
1970                   || (gimple_code (def1) == GIMPLE_PHI
1971                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1972                           == vect_internal_def
1973                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def1)))))))
1974     {
1975       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1976         report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
1977       return def_stmt;
1978     }
1979   else if (def1 && def1 == phi
1980            && (code == COND_EXPR
1981                || (def2 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def2))
1982                    && (is_gimple_assign (def2)
1983                        || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
1984                            == vect_induction_def
1985                        || (gimple_code (def2) == GIMPLE_PHI
1986                            && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
1987                                == vect_internal_def
1988                            && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def2)))))))
1989     {
1990       if (check_reduction)
1991         {
1992           /* Swap operands (just for simplicity - so that the rest of the code
1993              can assume that the reduction variable is always the last (second)
1994              argument).  */
1995           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1996             report_vect_op (def_stmt,
1997                             "detected reduction: need to swap operands: ");
1998
1999           swap_tree_operands (def_stmt, gimple_assign_rhs1_ptr (def_stmt),
2000                               gimple_assign_rhs2_ptr (def_stmt));
2001         }
2002       else
2003         {
2004           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2005             report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
2006         }
2007
2008       return def_stmt;
2009     }
2010   else
2011     {
2012       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2013         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unknown pattern: ");
2014
2015       return NULL;
2016     }
2017 }
2018
2019 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, that won't modify code
2020    in-place.  Arguments as there.  */
2021
2022 static gimple
2023 vect_is_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2024                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2025 {
2026   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2027                                      double_reduc, false);
2028 }
2029
2030 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, which will modify code
2031    in-place if it enables detection of more reductions.  Arguments
2032    as there.  */
2033
2034 gimple
2035 vect_force_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2036                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2037 {
2038   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2039                                      double_reduc, true);
2040 }
2041
2042 /* Calculate the cost of one scalar iteration of the loop.  */
2043 int
2044 vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info loop_vinfo)
2045 {
2046   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2047   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2048   int nbbs = loop->num_nodes, factor, scalar_single_iter_cost = 0;
2049   int innerloop_iters, i, stmt_cost;
2050
2051   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2052      iteration for now.
2053
2054      TODO: Add outer loop support.
2055
2056      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2057      statements.  */
2058
2059   /* FORNOW.  */
2060   innerloop_iters = 1;
2061   if (loop->inner)
2062     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2063
2064   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2065     {
2066       gimple_stmt_iterator si;
2067       basic_block bb = bbs[i];
2068
2069       if (bb->loop_father == loop->inner)
2070         factor = innerloop_iters;
2071       else
2072         factor = 1;
2073
2074       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2075         {
2076           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2077           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2078
2079           if (!is_gimple_assign (stmt) && !is_gimple_call (stmt))
2080             continue;
2081
2082           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2083           if (stmt_info
2084               && !STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2085               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2086                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2087             continue;
2088
2089           if (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt)))
2090             {
2091               if (DR_IS_READ (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt))))
2092                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_load);
2093              else
2094                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_store);
2095             }
2096           else
2097             stmt_cost = vect_get_cost (scalar_stmt);
2098
2099           scalar_single_iter_cost += stmt_cost * factor;
2100         }
2101     }
2102   return scalar_single_iter_cost;
2103 }
2104
2105 /* Calculate cost of peeling the loop PEEL_ITERS_PROLOGUE times.  */
2106 int
2107 vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info loop_vinfo, int peel_iters_prologue,
2108                              int *peel_iters_epilogue,
2109                              int scalar_single_iter_cost)
2110 {
2111   int peel_guard_costs = 0;
2112   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2113
2114   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo))
2115     {
2116       *peel_iters_epilogue = vf/2;
2117       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2118         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2119                             "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2120                             "loop iterations are unknown .");
2121
2122       /* If peeled iterations are known but number of scalar loop
2123          iterations are unknown, count a taken branch per peeled loop.  */
2124       peel_guard_costs =  2 * vect_get_cost (cond_branch_taken);
2125     }
2126   else
2127     {
2128       int niters = LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo);
2129       peel_iters_prologue = niters < peel_iters_prologue ?
2130                             niters : peel_iters_prologue;
2131       *peel_iters_epilogue = (niters - peel_iters_prologue) % vf;
2132     }
2133
2134    return (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2135             + (*peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2136            + peel_guard_costs;
2137 }
2138
2139 /* Function vect_estimate_min_profitable_iters
2140
2141    Return the number of iterations required for the vector version of the
2142    loop to be profitable relative to the cost of the scalar version of the
2143    loop.
2144
2145    TODO: Take profile info into account before making vectorization
2146    decisions, if available.  */
2147
2148 int
2149 vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info loop_vinfo)
2150 {
2151   int i;
2152   int min_profitable_iters;
2153   int peel_iters_prologue;
2154   int peel_iters_epilogue;
2155   int vec_inside_cost = 0;
2156   int vec_outside_cost = 0;
2157   int scalar_single_iter_cost = 0;
2158   int scalar_outside_cost = 0;
2159   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2160   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2161   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2162   int nbbs = loop->num_nodes;
2163   int npeel = LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo);
2164   int peel_guard_costs = 0;
2165   int innerloop_iters = 0, factor;
2166   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
2167   slp_instance instance;
2168
2169   /* Cost model disabled.  */
2170   if (!flag_vect_cost_model)
2171     {
2172       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2173         fprintf (vect_dump, "cost model disabled.");
2174       return 0;
2175     }
2176
2177   /* Requires loop versioning tests to handle misalignment.  */
2178   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
2179     {
2180       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2181       vec_outside_cost +=
2182         VEC_length (gimple, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
2183       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2184         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2185                  "versioning to treat misalignment.\n");
2186     }
2187
2188   /* Requires loop versioning with alias checks.  */
2189   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2190     {
2191       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2192       vec_outside_cost +=
2193         VEC_length (ddr_p, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
2194       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2195         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2196                  "versioning aliasing.\n");
2197     }
2198
2199   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2200       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2201     vec_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2202
2203   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2204      iteration for now.
2205
2206      TODO: Add outer loop support.
2207
2208      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2209      statements.  */
2210
2211   /* FORNOW.  */
2212   if (loop->inner)
2213     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2214
2215   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2216     {
2217       gimple_stmt_iterator si;
2218       basic_block bb = bbs[i];
2219
2220       if (bb->loop_father == loop->inner)
2221         factor = innerloop_iters;
2222       else
2223         factor = 1;
2224
2225       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2226         {
2227           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2228           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2229           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2230           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2231               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2232                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2233             continue;
2234           vec_inside_cost += STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) * factor;
2235           /* FIXME: for stmts in the inner-loop in outer-loop vectorization,
2236              some of the "outside" costs are generated inside the outer-loop.  */
2237           vec_outside_cost += STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info);
2238         }
2239     }
2240
2241   scalar_single_iter_cost = vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vinfo);
2242
2243   /* Add additional cost for the peeled instructions in prologue and epilogue
2244      loop.
2245
2246      FORNOW: If we don't know the value of peel_iters for prologue or epilogue
2247      at compile-time - we assume it's vf/2 (the worst would be vf-1).
2248
2249      TODO: Build an expression that represents peel_iters for prologue and
2250      epilogue to be used in a run-time test.  */
2251
2252   if (npeel  < 0)
2253     {
2254       peel_iters_prologue = vf/2;
2255       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2256         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2257                  "prologue peel iters set to vf/2.");
2258
2259       /* If peeling for alignment is unknown, loop bound of main loop becomes
2260          unknown.  */
2261       peel_iters_epilogue = vf/2;
2262       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2263         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2264                  "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2265                  "peeling for alignment is unknown .");
2266
2267       /* If peeled iterations are unknown, count a taken branch and a not taken
2268          branch per peeled loop. Even if scalar loop iterations are known,
2269          vector iterations are not known since peeled prologue iterations are
2270          not known. Hence guards remain the same.  */
2271       peel_guard_costs +=  2 * (vect_get_cost (cond_branch_taken)
2272                                 + vect_get_cost (cond_branch_not_taken));
2273       vec_outside_cost += (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2274                            + (peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2275                            + peel_guard_costs;
2276     }
2277   else
2278     {
2279       peel_iters_prologue = npeel;
2280       vec_outside_cost += vect_get_known_peeling_cost (loop_vinfo,
2281                                     peel_iters_prologue, &peel_iters_epilogue,
2282                                     scalar_single_iter_cost);
2283     }
2284
2285   /* FORNOW: The scalar outside cost is incremented in one of the
2286      following ways:
2287
2288      1. The vectorizer checks for alignment and aliasing and generates
2289      a condition that allows dynamic vectorization.  A cost model
2290      check is ANDED with the versioning condition.  Hence scalar code
2291      path now has the added cost of the versioning check.
2292
2293        if (cost > th & versioning_check)
2294          jmp to vector code
2295
2296      Hence run-time scalar is incremented by not-taken branch cost.
2297
2298      2. The vectorizer then checks if a prologue is required.  If the
2299      cost model check was not done before during versioning, it has to
2300      be done before the prologue check.
2301
2302        if (cost <= th)
2303          prologue = scalar_iters
2304        if (prologue == 0)
2305          jmp to vector code
2306        else
2307          execute prologue
2308        if (prologue == num_iters)
2309          go to exit
2310
2311      Hence the run-time scalar cost is incremented by a taken branch,
2312      plus a not-taken branch, plus a taken branch cost.
2313
2314      3. The vectorizer then checks if an epilogue is required.  If the
2315      cost model check was not done before during prologue check, it
2316      has to be done with the epilogue check.
2317
2318        if (prologue == 0)
2319          jmp to vector code
2320        else
2321          execute prologue
2322        if (prologue == num_iters)
2323          go to exit
2324        vector code:
2325          if ((cost <= th) | (scalar_iters-prologue-epilogue == 0))
2326            jmp to epilogue
2327
2328      Hence the run-time scalar cost should be incremented by 2 taken
2329      branches.
2330
2331      TODO: The back end may reorder the BBS's differently and reverse
2332      conditions/branch directions.  Change the estimates below to
2333      something more reasonable.  */
2334
2335   /* If the number of iterations is known and we do not do versioning, we can
2336      decide whether to vectorize at compile time.  Hence the scalar version
2337      do not carry cost model guard costs.  */
2338   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
2339       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2340       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2341     {
2342       /* Cost model check occurs at versioning.  */
2343       if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2344           || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2345         scalar_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_not_taken);
2346       else
2347         {
2348           /* Cost model check occurs at prologue generation.  */
2349           if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) < 0)
2350             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken)
2351                                    + vect_get_cost (cond_branch_not_taken); 
2352           /* Cost model check occurs at epilogue generation.  */
2353           else
2354             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2355         }
2356     }
2357
2358   /* Add SLP costs.  */
2359   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
2360   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, i, instance)
2361     {
2362       vec_outside_cost += SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2363       vec_inside_cost += SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2364     }
2365
2366   /* Calculate number of iterations required to make the vector version
2367      profitable, relative to the loop bodies only.  The following condition
2368      must hold true:
2369      SIC * niters + SOC > VIC * ((niters-PL_ITERS-EP_ITERS)/VF) + VOC
2370      where
2371      SIC = scalar iteration cost, VIC = vector iteration cost,
2372      VOC = vector outside cost, VF = vectorization factor,
2373      PL_ITERS = prologue iterations, EP_ITERS= epilogue iterations
2374      SOC = scalar outside cost for run time cost model check.  */
2375
2376   if ((scalar_single_iter_cost * vf) > vec_inside_cost)
2377     {
2378       if (vec_outside_cost <= 0)
2379         min_profitable_iters = 1;
2380       else
2381         {
2382           min_profitable_iters = ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf
2383                                   - vec_inside_cost * peel_iters_prologue
2384                                   - vec_inside_cost * peel_iters_epilogue)
2385                                  / ((scalar_single_iter_cost * vf)
2386                                     - vec_inside_cost);
2387
2388           if ((scalar_single_iter_cost * vf * min_profitable_iters)
2389               <= ((vec_inside_cost * min_profitable_iters)
2390                   + ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf)))
2391             min_profitable_iters++;
2392         }
2393     }
2394   /* vector version will never be profitable.  */
2395   else
2396     {
2397       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2398         fprintf (vect_dump, "cost model: the vector iteration cost = %d "
2399                  "divided by the scalar iteration cost = %d "
2400                  "is greater or equal to the vectorization factor = %d.",
2401                  vec_inside_cost, scalar_single_iter_cost, vf);
2402       return -1;
2403     }
2404
2405   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2406     {
2407       fprintf (vect_dump, "Cost model analysis: \n");
2408       fprintf (vect_dump, "  Vector inside of loop cost: %d\n",
2409                vec_inside_cost);
2410       fprintf (vect_dump, "  Vector outside of loop cost: %d\n",
2411                vec_outside_cost);
2412       fprintf (vect_dump, "  Scalar iteration cost: %d\n",
2413                scalar_single_iter_cost);
2414       fprintf (vect_dump, "  Scalar outside cost: %d\n", scalar_outside_cost);
2415       fprintf (vect_dump, "  prologue iterations: %d\n",
2416                peel_iters_prologue);
2417       fprintf (vect_dump, "  epilogue iterations: %d\n",
2418                peel_iters_epilogue);
2419       fprintf (vect_dump, "  Calculated minimum iters for profitability: %d\n",
2420                min_profitable_iters);
2421     }
2422
2423   min_profitable_iters =
2424         min_profitable_iters < vf ? vf : min_profitable_iters;
2425
2426   /* Because the condition we create is:
2427      if (niters <= min_profitable_iters)
2428        then skip the vectorized loop.  */
2429   min_profitable_iters--;
2430
2431   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2432     fprintf (vect_dump, "  Profitability threshold = %d\n",
2433              min_profitable_iters);
2434
2435   return min_profitable_iters;
2436 }
2437
2438
2439 /* TODO: Close dependency between vect_model_*_cost and vectorizable_*
2440    functions. Design better to avoid maintenance issues.  */
2441
2442 /* Function vect_model_reduction_cost.
2443
2444    Models cost for a reduction operation, including the vector ops
2445    generated within the strip-mine loop, the initial definition before
2446    the loop, and the epilogue code that must be generated.  */
2447
2448 static bool
2449 vect_model_reduction_cost (stmt_vec_info stmt_info, enum tree_code reduc_code,
2450                            int ncopies)
2451 {
2452   int outer_cost = 0;
2453   enum tree_code code;
2454   optab optab;
2455   tree vectype;
2456   gimple stmt, orig_stmt;
2457   tree reduction_op;
2458   enum machine_mode mode;
2459   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2460   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2461
2462
2463   /* Cost of reduction op inside loop.  */
2464   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2465     += ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2466
2467   stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2468
2469   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
2470     {
2471     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
2472       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ternary_op);
2473       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 2);
2474       break;
2475     case GIMPLE_UNARY_RHS:
2476       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2477       break;
2478     case GIMPLE_BINARY_RHS:
2479       reduction_op = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2480       break;
2481     default:
2482       gcc_unreachable ();
2483     }
2484
2485   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
2486   if (!vectype)
2487     {
2488       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2489         {
2490           fprintf (vect_dump, "unsupported data-type ");
2491           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (reduction_op), TDF_SLIM);
2492         }
2493       return false;
2494    }
2495
2496   mode = TYPE_MODE (vectype);
2497   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
2498
2499   if (!orig_stmt)
2500     orig_stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2501
2502   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
2503
2504   /* Add in cost for initial definition.  */
2505   outer_cost += vect_get_cost (scalar_to_vec);
2506
2507   /* Determine cost of epilogue code.
2508
2509      We have a reduction operator that will reduce the vector in one statement.
2510      Also requires scalar extract.  */
2511
2512   if (!nested_in_vect_loop_p (loop, orig_stmt))
2513     {
2514       if (reduc_code != ERROR_MARK)
2515         outer_cost += vect_get_cost (vector_stmt) 
2516                       + vect_get_cost (vec_to_scalar); 
2517       else
2518         {
2519           int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
2520           tree bitsize =
2521             TYPE_SIZE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (orig_stmt)));
2522           int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
2523           int nelements = vec_size_in_bits / element_bitsize;
2524
2525           optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
2526
2527           /* We have a whole vector shift available.  */
2528           if (VECTOR_MODE_P (mode)
2529               && optab_handler (optab, mode) != CODE_FOR_nothing
2530               && optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
2531             /* Final reduction via vector shifts and the reduction operator. Also
2532                requires scalar extract.  */
2533             outer_cost += ((exact_log2(nelements) * 2) 
2534               * vect_get_cost (vector_stmt) 
2535               + vect_get_cost (vec_to_scalar));
2536           else
2537             /* Use extracts and reduction op for final reduction.  For N elements,
2538                we have N extracts and N-1 reduction ops.  */
2539             outer_cost += ((nelements + nelements - 1) 
2540               * vect_get_cost (vector_stmt));
2541         }
2542     }
2543
2544   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = outer_cost;
2545
2546   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2547     fprintf (vect_dump, "vect_model_reduction_cost: inside_cost = %d, "
2548              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2549              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2550
2551   return true;
2552 }
2553
2554
2555 /* Function vect_model_induction_cost.
2556
2557    Models cost for induction operations.  */
2558
2559 static void
2560 vect_model_induction_cost (stmt_vec_info stmt_info, int ncopies)
2561 {
2562   /* loop cost for vec_loop.  */
2563   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2564     = ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2565   /* prologue cost for vec_init and vec_step.  */
2566   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info)  
2567     = 2 * vect_get_cost (scalar_to_vec);
2568
2569   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2570     fprintf (vect_dump, "vect_model_induction_cost: inside_cost = %d, "
2571              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2572              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2573 }
2574
2575
2576 /* Function get_initial_def_for_induction
2577
2578    Input:
2579    STMT - a stmt that performs an induction operation in the loop.
2580    IV_PHI - the initial value of the induction variable
2581
2582    Output:
2583    Return a vector variable, initialized with the first VF values of
2584    the induction variable.  E.g., for an iv with IV_PHI='X' and
2585    evolution S, for a vector of 4 units, we want to return:
2586    [X, X + S, X + 2*S, X + 3*S].  */
2587
2588 static tree
2589 get_initial_def_for_induction (gimple iv_phi)
2590 {
2591   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2592   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2593   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2594   tree scalar_type = TREE_TYPE (gimple_phi_result (iv_phi));
2595   tree vectype;
2596   int nunits;
2597   edge pe = loop_preheader_edge (loop);
2598   struct loop *iv_loop;
2599   basic_block new_bb;
2600   tree vec, vec_init, vec_step, t;
2601   tree access_fn;
2602   tree new_var;
2603   tree new_name;
2604   gimple init_stmt, induction_phi, new_stmt;
2605   tree induc_def, vec_def, vec_dest;
2606   tree init_expr, step_expr;
2607   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2608   int i;
2609   bool ok;
2610   int ncopies;
2611   tree expr;
2612   stmt_vec_info phi_info = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2613   bool nested_in_vect_loop = false;
2614   gimple_seq stmts = NULL;
2615   imm_use_iterator imm_iter;
2616   use_operand_p use_p;
2617   gimple exit_phi;
2618   edge latch_e;
2619   tree loop_arg;
2620   gimple_stmt_iterator si;
2621   basic_block bb = gimple_bb (iv_phi);
2622   tree stepvectype;
2623
2624   vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2625   gcc_assert (vectype);
2626   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2627   ncopies = vf / nunits;
2628
2629   gcc_assert (phi_info);
2630   gcc_assert (ncopies >= 1);
2631
2632   /* Find the first insertion point in the BB.  */
2633   si = gsi_after_labels (bb);
2634
2635   if (INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type))
2636     step_expr = build_int_cst (scalar_type, 0);
2637   else if (POINTER_TYPE_P (scalar_type))
2638     step_expr = size_zero_node;
2639   else
2640     step_expr = build_real (scalar_type, dconst0);
2641
2642   /* Is phi in an inner-loop, while vectorizing an enclosing outer-loop?  */
2643   if (nested_in_vect_loop_p (loop, iv_phi))
2644     {
2645       nested_in_vect_loop = true;
2646       iv_loop = loop->inner;
2647     }
2648   else
2649     iv_loop = loop;
2650   gcc_assert (iv_loop == (gimple_bb (iv_phi))->loop_father);
2651
2652   latch_e = loop_latch_edge (iv_loop);
2653   loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi, latch_e);
2654
2655   access_fn = analyze_scalar_evolution (iv_loop, PHI_RESULT (iv_phi));
2656   gcc_assert (access_fn);
2657   ok = vect_is_simple_iv_evolution (iv_loop->num, access_fn,
2658                                     &init_expr, &step_expr);
2659   gcc_assert (ok);
2660   pe = loop_preheader_edge (iv_loop);
2661
2662   /* Create the vector that holds the initial_value of the induction.  */
2663   if (nested_in_vect_loop)
2664     {
2665       /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized.  init_expr had already
2666          been created during vectorization of previous stmts.  We obtain it
2667          from the STMT_VINFO_VEC_STMT of the defining stmt.  */
2668       tree iv_def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi,
2669                                            loop_preheader_edge (iv_loop));
2670       vec_init = vect_get_vec_def_for_operand (iv_def, iv_phi, NULL);
2671     }
2672   else
2673     {
2674       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Create:
2675          vec_init = [X, X+S, X+2*S, X+3*S] (S = step_expr, X = init_expr)  */
2676       new_var = vect_get_new_vect_var (scalar_type, vect_scalar_var, "var_");
2677       add_referenced_var (new_var);
2678
2679       new_name = force_gimple_operand (init_expr, &stmts, false, new_var);
2680       if (stmts)
2681         {
2682           new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, stmts);
2683           gcc_assert (!new_bb);
2684         }
2685
2686       t = NULL_TREE;
2687       t = tree_cons (NULL_TREE, init_expr, t);
2688       for (i = 1; i < nunits; i++)
2689         {
2690           /* Create: new_name_i = new_name + step_expr  */
2691           enum tree_code code = POINTER_TYPE_P (scalar_type)
2692                                 ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR;
2693           init_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, new_var,
2694                                                     new_name, step_expr);
2695           new_name = make_ssa_name (new_var, init_stmt);
2696           gimple_assign_set_lhs (init_stmt, new_name);
2697
2698           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, init_stmt);
2699           gcc_assert (!new_bb);
2700
2701           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2702             {
2703               fprintf (vect_dump, "created new init_stmt: ");
2704               print_gimple_stmt (vect_dump, init_stmt, 0, TDF_SLIM);
2705             }
2706           t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
2707         }
2708       /* Create a vector from [new_name_0, new_name_1, ..., new_name_nunits-1]  */
2709       vec = build_constructor_from_list (vectype, nreverse (t));
2710       vec_init = vect_init_vector (iv_phi, vec, vectype, NULL);
2711     }
2712
2713
2714   /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2715   if (nested_in_vect_loop)
2716     /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized. Generate:
2717        vec_step = [S, S, S, S]  */
2718     new_name = step_expr;
2719   else
2720     {
2721       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Generate:
2722           vec_step = [VF*S, VF*S, VF*S, VF*S]  */
2723       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), vf);
2724       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2725                               expr, step_expr);
2726     }
2727
2728   t = NULL_TREE;
2729   for (i = 0; i < nunits; i++)
2730     t = tree_cons (NULL_TREE, unshare_expr (new_name), t);
2731   gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2732   stepvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (new_name));
2733   gcc_assert (stepvectype);
2734   vec = build_vector (stepvectype, t);
2735   vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2736
2737
2738   /* Create the following def-use cycle:
2739      loop prolog:
2740          vec_init = ...
2741          vec_step = ...
2742      loop:
2743          vec_iv = PHI <vec_init, vec_loop>
2744          ...
2745          STMT
2746          ...
2747          vec_loop = vec_iv + vec_step;  */
2748
2749   /* Create the induction-phi that defines the induction-operand.  */
2750   vec_dest = vect_get_new_vect_var (vectype, vect_simple_var, "vec_iv_");
2751   add_referenced_var (vec_dest);
2752   induction_phi = create_phi_node (vec_dest, iv_loop->header);
2753   set_vinfo_for_stmt (induction_phi,
2754                       new_stmt_vec_info (induction_phi, loop_vinfo, NULL));
2755   induc_def = PHI_RESULT (induction_phi);
2756
2757   /* Create the iv update inside the loop  */
2758   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2759                                            induc_def, vec_step);
2760   vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2761   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2762   gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2763   set_vinfo_for_stmt (new_stmt, new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo,
2764                                                    NULL));
2765
2766   /* Set the arguments of the phi node:  */
2767   add_phi_arg (induction_phi, vec_init, pe, UNKNOWN_LOCATION);
2768   add_phi_arg (induction_phi, vec_def, loop_latch_edge (iv_loop),
2769                UNKNOWN_LOCATION);
2770
2771
2772   /* In case that vectorization factor (VF) is bigger than the number
2773      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
2774      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
2775      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
2776      in vectorizable_operation.  */
2777
2778   if (ncopies > 1)
2779     {
2780       stmt_vec_info prev_stmt_vinfo;
2781       /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
2782       gcc_assert (!nested_in_vect_loop);
2783
2784       /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2785       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), nunits);
2786       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2787                               expr, step_expr);
2788       t = NULL_TREE;
2789       for (i = 0; i < nunits; i++)
2790         t = tree_cons (NULL_TREE, unshare_expr (new_name), t);
2791       gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2792       vec = build_vector (stepvectype, t);
2793       vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2794
2795       vec_def = induc_def;
2796       prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (induction_phi);
2797       for (i = 1; i < ncopies; i++)
2798         {
2799           /* vec_i = vec_prev + vec_step  */
2800           new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2801                                                    vec_def, vec_step);
2802           vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2803           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2804
2805           gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2806           set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
2807                               new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
2808           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_vinfo) = new_stmt;
2809           prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (new_stmt);
2810         }
2811     }
2812
2813   if (nested_in_vect_loop)
2814     {
2815       /* Find the loop-closed exit-phi of the induction, and record
2816          the final vector of induction results:  */
2817       exit_phi = NULL;
2818       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, loop_arg)
2819         {
2820           if (!flow_bb_inside_loop_p (iv_loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
2821             {
2822               exit_phi = USE_STMT (use_p);
2823               break;
2824             }
2825         }
2826       if (exit_phi)
2827         {
2828           stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
2829           /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop induction
2830              is not used in the outer-loop (i.e. only outside the outer-loop).  */
2831           gcc_assert (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_vinfo)
2832                       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_vinfo));
2833
2834           STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_vinfo) = new_stmt;
2835           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2836             {
2837               fprintf (vect_dump, "vector of inductions after inner-loop:");
2838               print_gimple_stmt (vect_dump, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
2839             }
2840         }
2841     }
2842
2843
2844   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2845     {
2846       fprintf (vect_dump, "transform induction: created def-use cycle: ");
2847       print_gimple_stmt (vect_dump, induction_phi, 0, TDF_SLIM);
2848       fprintf (vect_dump, "\n");
2849       print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def), 0, TDF_SLIM);
2850     }
2851
2852   STMT_VINFO_VEC_STMT (phi_info) = induction_phi;
2853   return induc_def;
2854 }
2855
2856
2857 /* Function get_initial_def_for_reduction
2858
2859    Input:
2860    STMT - a stmt that performs a reduction operation in the loop.
2861    INIT_VAL - the initial value of the reduction variable
2862
2863    Output:
2864    ADJUSTMENT_DEF - a tree that holds a value to be added to the final result
2865         of the reduction (used for adjusting the epilog - see below).
2866    Return a vector variable, initialized according to the operation that STMT
2867         performs. This vector will be used as the initial value of the
2868         vector of partial results.
2869
2870    Option1 (adjust in epilog): Initialize the vector as follows:
2871      add/bit or/xor:    [0,0,...,0,0]
2872      mult/bit and:      [1,1,...,1,1]
2873      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,..,init_val,init_val]
2874    and when necessary (e.g. add/mult case) let the caller know
2875    that it needs to adjust the result by init_val.
2876
2877    Option2: Initialize the vector as follows:
2878      add/bit or/xor:    [init_val,0,0,...,0]
2879      mult/bit and:      [init_val,1,1,...,1]
2880      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,...,init_val]
2881    and no adjustments are needed.
2882
2883    For example, for the following code:
2884
2885    s = init_val;
2886    for (i=0;i<n;i++)
2887      s = s + a[i];
2888
2889    STMT is 's = s + a[i]', and the reduction variable is 's'.
2890    For a vector of 4 units, we want to return either [0,0,0,init_val],
2891    or [0,0,0,0] and let the caller know that it needs to adjust
2892    the result at the end by 'init_val'.
2893
2894    FORNOW, we are using the 'adjust in epilog' scheme, because this way the
2895    initialization vector is simpler (same element in all entries), if
2896    ADJUSTMENT_DEF is not NULL, and Option2 otherwise.
2897
2898    A cost model should help decide between these two schemes.  */
2899
2900 tree
2901 get_initial_def_for_reduction (gimple stmt, tree init_val,
2902                                tree *adjustment_def)
2903 {
2904   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
2905   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2906   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2907   tree scalar_type = TREE_TYPE (init_val);
2908   tree vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2909   int nunits;
2910   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2911   tree def_for_init;
2912   tree init_def;
2913   tree t = NULL_TREE;
2914   int i;
2915   bool nested_in_vect_loop = false;
2916   tree init_value;
2917   REAL_VALUE_TYPE real_init_val = dconst0;
2918   int int_init_val = 0;
2919   gimple def_stmt = NULL;
2920
2921   gcc_assert (vectype);
2922   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2923
2924   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (scalar_type) || INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
2925               || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type));
2926
2927   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2928     nested_in_vect_loop = true;
2929   else
2930     gcc_assert (loop == (gimple_bb (stmt))->loop_father);
2931
2932   /* In case of double reduction we only create a vector variable to be put
2933      in the reduction phi node.  The actual statement creation is done in
2934      vect_create_epilog_for_reduction.  */
2935   if (adjustment_def && nested_in_vect_loop
2936       && TREE_CODE (init_val) == SSA_NAME
2937       && (def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (init_val))
2938       && gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
2939       && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
2940       && vinfo_for_stmt (def_stmt)
2941       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
2942           == vect_double_reduction_def)
2943     {
2944       *adjustment_def = NULL;
2945       return vect_create_destination_var (init_val, vectype);
2946     }
2947
2948   if (TREE_CONSTANT (init_val))
2949     {
2950       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
2951         init_value = build_real (scalar_type, TREE_REAL_CST (init_val));
2952       else
2953         init_value = build_int_cst (scalar_type, TREE_INT_CST_LOW (init_val));
2954     }
2955   else
2956     init_value = init_val;
2957
2958   switch (code)
2959     {
2960       case WIDEN_SUM_EXPR:
2961       case DOT_PROD_EXPR:
2962       case PLUS_EXPR:
2963       case MINUS_EXPR:
2964       case BIT_IOR_EXPR:
2965       case BIT_XOR_EXPR:
2966       case MULT_EXPR:
2967       case BIT_AND_EXPR:
2968         /* ADJUSMENT_DEF is NULL when called from
2969            vect_create_epilog_for_reduction to vectorize double reduction.  */
2970         if (adjustment_def)
2971           {
2972             if (nested_in_vect_loop)
2973               *adjustment_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt,
2974                                                               NULL);
2975             else
2976               *adjustment_def = init_val;
2977           }
2978
2979         if (code == MULT_EXPR)
2980           {
2981             real_init_val = dconst1;
2982             int_init_val = 1;
2983           }
2984
2985         if (code == BIT_AND_EXPR)
2986           int_init_val = -1;
2987
2988         if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
2989           def_for_init = build_real (scalar_type, real_init_val);
2990         else
2991           def_for_init = build_int_cst (scalar_type, int_init_val);
2992
2993         /* Create a vector of '0' or '1' except the first element.  */
2994         for (i = nunits - 2; i >= 0; --i)
2995           t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
2996
2997         /* Option1: the first element is '0' or '1' as well.  */
2998         if (adjustment_def)
2999           {
3000             t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3001             init_def = build_vector (vectype, t);
3002             break;
3003           }
3004
3005         /* Option2: the first element is INIT_VAL.  */
3006         t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
3007         if (TREE_CONSTANT (init_val))
3008           init_def = build_vector (vectype, t);
3009         else
3010           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
3011
3012         break;
3013
3014       case MIN_EXPR:
3015       case MAX_EXPR:
3016       case COND_EXPR:
3017         if (adjustment_def)
3018           {
3019             *adjustment_def = NULL_TREE;
3020             init_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt, NULL);
3021             break;
3022           }
3023
3024         for (i = nunits - 1; i >= 0; --i)
3025           t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
3026
3027         if (TREE_CONSTANT (init_val))
3028           init_def = build_vector (vectype, t);
3029         else
3030           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
3031
3032         break;
3033
3034       default:
3035         gcc_unreachable ();
3036     }
3037
3038   return init_def;
3039 }
3040
3041
3042 /* Function vect_create_epilog_for_reduction
3043
3044    Create code at the loop-epilog to finalize the result of a reduction
3045    computation. 
3046   
3047    VECT_DEFS is list of vector of partial results, i.e., the lhs's of vector 
3048      reduction statements. 
3049    STMT is the scalar reduction stmt that is being vectorized.
3050    NCOPIES is > 1 in case the vectorization factor (VF) is bigger than the
3051      number of elements that we can fit in a vectype (nunits).  In this case
3052      we have to generate more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll"
3053      the vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3054      in vectorizable_operation.
3055    REDUC_CODE is the tree-code for the epilog reduction.
3056    REDUCTION_PHIS is a list of the phi-nodes that carry the reduction 
3057      computation.
3058    REDUC_INDEX is the index of the operand in the right hand side of the 
3059      statement that is defined by REDUCTION_PHI.
3060    DOUBLE_REDUC is TRUE if double reduction phi nodes should be handled.
3061    SLP_NODE is an SLP node containing a group of reduction statements. The 
3062      first one in this group is STMT.
3063
3064    This function:
3065    1. Creates the reduction def-use cycles: sets the arguments for 
3066       REDUCTION_PHIS:
3067       The loop-entry argument is the vectorized initial-value of the reduction.
3068       The loop-latch argument is taken from VECT_DEFS - the vector of partial 
3069       sums.
3070    2. "Reduces" each vector of partial results VECT_DEFS into a single result,
3071       by applying the operation specified by REDUC_CODE if available, or by 
3072       other means (whole-vector shifts or a scalar loop).
3073       The function also creates a new phi node at the loop exit to preserve
3074       loop-closed form, as illustrated below.
3075
3076      The flow at the entry to this function:
3077
3078         loop:
3079           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3080           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3081           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3082         loop_exit:
3083           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3084           use <s_out0>
3085           use <s_out0>
3086
3087      The above is transformed by this function into:
3088
3089         loop:
3090           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3091           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3092           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3093         loop_exit:
3094           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3095           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3096           v_out2 = reduce <v_out1>
3097           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3098           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3099           use <s_out4>
3100           use <s_out4>
3101 */
3102
3103 static void
3104 vect_create_epilog_for_reduction (VEC (tree, heap) *vect_defs, gimple stmt,
3105                                   int ncopies, enum tree_code reduc_code,
3106                                   VEC (gimple, heap) *reduction_phis,
3107                                   int reduc_index, bool double_reduc, 
3108                                   slp_tree slp_node)
3109 {
3110   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3111   stmt_vec_info prev_phi_info;
3112   tree vectype;
3113   enum machine_mode mode;
3114   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3115   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo), *outer_loop = NULL;
3116   basic_block exit_bb;
3117   tree scalar_dest;
3118   tree scalar_type;
3119   gimple new_phi = NULL, phi;
3120   gimple_stmt_iterator exit_gsi;
3121   tree vec_dest;
3122   tree new_temp = NULL_TREE, new_dest, new_name, new_scalar_dest;
3123   gimple epilog_stmt = NULL;
3124   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3125   gimple exit_phi;
3126   tree bitsize, bitpos;
3127   tree adjustment_def = NULL;
3128   tree vec_initial_def = NULL;
3129   tree reduction_op, expr, def;
3130   tree orig_name, scalar_result;
3131   imm_use_iterator imm_iter, phi_imm_iter;
3132   use_operand_p use_p, phi_use_p;
3133   bool extract_scalar_result = false;
3134   gimple use_stmt, orig_stmt, reduction_phi = NULL;
3135   bool nested_in_vect_loop = false;
3136   VEC (gimple, heap) *new_phis = NULL;
3137   enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type;
3138   int j, i;
3139   VEC (tree, heap) *scalar_results = NULL;
3140   unsigned int group_size = 1, k, ratio;
3141   VEC (tree, heap) *vec_initial_defs = NULL;
3142   VEC (gimple, heap) *phis;
3143
3144   if (slp_node)
3145     group_size = VEC_length (gimple, SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node)); 
3146
3147   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3148     {
3149       outer_loop = loop;
3150       loop = loop->inner;
3151       nested_in_vect_loop = true;
3152       gcc_assert (!slp_node);
3153     }
3154
3155   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3156     {
3157     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3158       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt))
3159                                        == ternary_op);
3160       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), reduc_index);
3161       break;
3162     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3163       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3164       break;
3165     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3166       reduction_op = reduc_index ?
3167                      gimple_assign_rhs2 (stmt) : gimple_assign_rhs1 (stmt);
3168       break;
3169     default:
3170       gcc_unreachable ();
3171     }
3172
3173   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
3174   gcc_assert (vectype);
3175   mode = TYPE_MODE (vectype);
3176
3177   /* 1. Create the reduction def-use cycle:
3178      Set the arguments of REDUCTION_PHIS, i.e., transform
3179
3180         loop:
3181           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3182           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3183           ...
3184
3185      into:
3186
3187         loop:
3188           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3189           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3190           ...
3191
3192      (in case of SLP, do it for all the phis). */
3193
3194   /* Get the loop-entry arguments.  */
3195   if (slp_node)
3196     vect_get_slp_defs (slp_node, &vec_initial_defs, NULL, reduc_index);
3197   else
3198     {
3199       vec_initial_defs = VEC_alloc (tree, heap, 1);
3200      /* For the case of reduction, vect_get_vec_def_for_operand returns
3201         the scalar def before the loop, that defines the initial value
3202         of the reduction variable.  */
3203       vec_initial_def = vect_get_vec_def_for_operand (reduction_op, stmt,
3204                                                       &adjustment_def);
3205       VEC_quick_push (tree, vec_initial_defs, vec_initial_def);
3206     }
3207
3208   /* Set phi nodes arguments.  */
3209   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, reduction_phis, i, phi)
3210     {
3211       tree vec_init_def = VEC_index (tree, vec_initial_defs, i);
3212       tree def = VEC_index (tree, vect_defs, i);
3213       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3214         {
3215           /* Set the loop-entry arg of the reduction-phi.  */
3216           add_phi_arg (phi, vec_init_def, loop_preheader_edge (loop),
3217                        UNKNOWN_LOCATION);
3218
3219           /* Set the loop-latch arg for the reduction-phi.  */
3220           if (j > 0)
3221             def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (vect_unknown_def_type, def);
3222
3223           add_phi_arg (phi, def, loop_latch_edge (loop), UNKNOWN_LOCATION);
3224
3225           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3226             {
3227               fprintf (vect_dump, "transform reduction: created def-use"
3228                                   " cycle: ");
3229               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
3230               fprintf (vect_dump, "\n");
3231               print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (def), 0,
3232                                  TDF_SLIM);
3233             }
3234
3235           phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3236         }
3237     }
3238
3239   VEC_free (tree, heap, vec_initial_defs);
3240
3241   /* 2. Create epilog code.
3242         The reduction epilog code operates across the elements of the vector
3243         of partial results computed by the vectorized loop.
3244         The reduction epilog code consists of:
3245
3246         step 1: compute the scalar result in a vector (v_out2)
3247         step 2: extract the scalar result (s_out3) from the vector (v_out2)
3248         step 3: adjust the scalar result (s_out3) if needed.
3249
3250         Step 1 can be accomplished using one the following three schemes:
3251           (scheme 1) using reduc_code, if available.
3252           (scheme 2) using whole-vector shifts, if available.
3253           (scheme 3) using a scalar loop. In this case steps 1+2 above are
3254                      combined.
3255
3256           The overall epilog code looks like this:
3257
3258           s_out0 = phi <s_loop>         # original EXIT_PHI
3259           v_out1 = phi <VECT_DEF>       # NEW_EXIT_PHI
3260           v_out2 = reduce <v_out1>              # step 1
3261           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>    # step 2
3262           s_out4 = adjust_result <s_out3>       # step 3
3263
3264           (step 3 is optional, and steps 1 and 2 may be combined).
3265           Lastly, the uses of s_out0 are replaced by s_out4.  */
3266
3267
3268   /* 2.1 Create new loop-exit-phis to preserve loop-closed form:
3269          v_out1 = phi <VECT_DEF> 
3270          Store them in NEW_PHIS.  */
3271
3272   exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3273   prev_phi_info = NULL;
3274   new_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3275   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vect_defs, i, def)
3276     {
3277       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3278         {
3279           phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (def), exit_bb);
3280           set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, loop_vinfo, NULL));
3281           if (j == 0)
3282             VEC_quick_push (gimple, new_phis, phi);
3283           else
3284             {
3285               def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, def);
3286               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = phi;
3287             }
3288
3289           SET_PHI_ARG_DEF (phi, single_exit (loop)->dest_idx, def);
3290           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (phi);
3291         }
3292     }
3293
3294   /* The epilogue is created for the outer-loop, i.e., for the loop being
3295      vectorized.  */
3296   if (double_reduc)
3297     {
3298       loop = outer_loop;
3299       exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3300     }
3301
3302   exit_gsi = gsi_after_labels (exit_bb);
3303
3304   /* 2.2 Get the relevant tree-code to use in the epilog for schemes 2,3
3305          (i.e. when reduc_code is not available) and in the final adjustment
3306          code (if needed).  Also get the original scalar reduction variable as
3307          defined in the loop.  In case STMT is a "pattern-stmt" (i.e. - it
3308          represents a reduction pattern), the tree-code and scalar-def are
3309          taken from the original stmt that the pattern-stmt (STMT) replaces.
3310          Otherwise (it is a regular reduction) - the tree-code and scalar-def
3311          are taken from STMT.  */
3312
3313   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3314   if (!orig_stmt)
3315     {
3316       /* Regular reduction  */
3317       orig_stmt = stmt;
3318     }
3319   else
3320     {
3321       /* Reduction pattern  */
3322       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3323       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo));
3324       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo) == stmt);
3325     }
3326
3327   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
3328   /* For MINUS_EXPR the initial vector is [init_val,0,...,0], therefore,
3329      partial results are added and not subtracted.  */
3330   if (code == MINUS_EXPR) 
3331     code = PLUS_EXPR;
3332   
3333   scalar_dest = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
3334   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
3335   scalar_results = VEC_alloc (tree, heap, group_size); 
3336   new_scalar_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, NULL);
3337   bitsize = TYPE_SIZE (scalar_type);
3338
3339   /* In case this is a reduction in an inner-loop while vectorizing an outer
3340      loop - we don't need to extract a single scalar result at the end of the
3341      inner-loop (unless it is double reduction, i.e., the use of reduction is
3342      outside the outer-loop).  The final vector of partial results will be used
3343      in the vectorized outer-loop, or reduced to a scalar result at the end of
3344      the outer-loop.  */
3345   if (nested_in_vect_loop && !double_reduc)
3346     goto vect_finalize_reduction;
3347
3348   /* 2.3 Create the reduction code, using one of the three schemes described
3349          above. In SLP we simply need to extract all the elements from the 
3350          vector (without reducing them), so we use scalar shifts.  */
3351   if (reduc_code != ERROR_MARK && !slp_node)
3352     {
3353       tree tmp;
3354
3355       /*** Case 1:  Create:
3356            v_out2 = reduc_expr <v_out1>  */
3357
3358       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3359         fprintf (vect_dump, "Reduce using direct vector reduction.");
3360
3361       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3362       new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3363       tmp = build1 (reduc_code, vectype,  PHI_RESULT (new_phi));
3364       epilog_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3365       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3366       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3367       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3368
3369       extract_scalar_result = true;
3370     }
3371   else
3372     {
3373       enum tree_code shift_code = ERROR_MARK;
3374       bool have_whole_vector_shift = true;
3375       int bit_offset;
3376       int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
3377       int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3378       tree vec_temp;
3379
3380       if (optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
3381         shift_code = VEC_RSHIFT_EXPR;
3382       else
3383         have_whole_vector_shift = false;
3384
3385       /* Regardless of whether we have a whole vector shift, if we're
3386          emulating the operation via tree-vect-generic, we don't want
3387          to use it.  Only the first round of the reduction is likely
3388          to still be profitable via emulation.  */
3389       /* ??? It might be better to emit a reduction tree code here, so that
3390          tree-vect-generic can expand the first round via bit tricks.  */
3391       if (!VECTOR_MODE_P (mode))
3392         have_whole_vector_shift = false;
3393       else
3394         {
3395           optab optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
3396           if (optab_handler (optab, mode) == CODE_FOR_nothing)
3397             have_whole_vector_shift = false;
3398         }
3399
3400       if (have_whole_vector_shift && !slp_node)
3401         {
3402           /*** Case 2: Create:
3403              for (offset = VS/2; offset >= element_size; offset/=2)
3404                 {
3405                   Create:  va' = vec_shift <va, offset>
3406                   Create:  va = vop <va, va'>
3407                 }  */
3408
3409           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3410             fprintf (vect_dump, "Reduce using vector shifts");
3411
3412           vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3413           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3414           new_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3415           for (bit_offset = vec_size_in_bits/2;
3416                bit_offset >= element_bitsize;
3417                bit_offset /= 2)
3418             {
3419               tree bitpos = size_int (bit_offset);
3420
3421               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (shift_code,
3422                                                vec_dest, new_temp, bitpos);
3423               new_name = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3424               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3425               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3426
3427               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, vec_dest,
3428                                                           new_name, new_temp);
3429               new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3430               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3431               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3432             }
3433
3434           extract_scalar_result = true;
3435         }
3436       else
3437         {
3438           tree rhs;
3439
3440           /*** Case 3: Create:
3441              s = extract_field <v_out2, 0>
3442              for (offset = element_size;
3443                   offset < vector_size;
3444                   offset += element_size;)
3445                {
3446                  Create:  s' = extract_field <v_out2, offset>
3447                  Create:  s = op <s, s'>  // For non SLP cases
3448                }  */
3449
3450           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3451             fprintf (vect_dump, "Reduce using scalar code. ");
3452
3453           vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3454           FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, new_phi)
3455             {
3456               vec_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3457               rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp, bitsize,
3458                             bitsize_zero_node);
3459               epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3460               new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3461               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3462               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3463
3464               /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so we just
3465                  collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3466               if (slp_node)
3467                 VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3468
3469               for (bit_offset = element_bitsize;
3470                    bit_offset < vec_size_in_bits;
3471                    bit_offset += element_bitsize)
3472                 {
3473                   tree bitpos = bitsize_int (bit_offset);
3474                   tree rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp,
3475                                      bitsize, bitpos);
3476
3477                   epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3478                   new_name = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3479                   gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3480                   gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3481
3482                   if (slp_node)
3483                     {
3484                       /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so 
3485                          we just collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3486                       new_temp = new_name;
3487                       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_name);
3488                     }
3489                   else
3490                     {
3491                       epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3492                                           new_scalar_dest, new_name, new_temp);
3493                       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3494                       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3495                       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3496                     }
3497                 }
3498             }
3499
3500           /* The only case where we need to reduce scalar results in SLP, is
3501              unrolling.  If the size of SCALAR_RESULTS is greater than
3502              GROUP_SIZE, we reduce them combining elements modulo 
3503              GROUP_SIZE.  */
3504           if (slp_node)
3505             {
3506               tree res, first_res, new_res;
3507               gimple new_stmt;
3508             
3509               /* Reduce multiple scalar results in case of SLP unrolling.  */
3510               for (j = group_size; VEC_iterate (tree, scalar_results, j, res);
3511                    j++)
3512                 {
3513                   first_res = VEC_index (tree, scalar_results, j % group_size);
3514                   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3515                                               new_scalar_dest, first_res, res);
3516                   new_res = make_ssa_name (new_scalar_dest, new_stmt);
3517                   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_res);
3518                   gsi_insert_before (&exit_gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3519                   VEC_replace (tree, scalar_results, j % group_size, new_res);
3520                 }
3521             }
3522           else
3523             /* Not SLP - we have one scalar to keep in SCALAR_RESULTS.  */
3524             VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3525
3526           extract_scalar_result = false;
3527         }
3528     }
3529
3530   /* 2.4  Extract the final scalar result.  Create:
3531           s_out3 = extract_field <v_out2, bitpos>  */
3532
3533   if (extract_scalar_result)
3534     {
3535       tree rhs;
3536
3537       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3538         fprintf (vect_dump, "extract scalar result");
3539
3540       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3541         bitpos = size_binop (MULT_EXPR,
3542                              bitsize_int (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype) - 1),
3543                              TYPE_SIZE (scalar_type));
3544       else
3545         bitpos = bitsize_zero_node;
3546
3547       rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, new_temp, bitsize, bitpos);
3548       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3549       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3550       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3551       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3552       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3553     }
3554   
3555 vect_finalize_reduction:
3556
3557   if (double_reduc)
3558     loop = loop->inner;
3559
3560   /* 2.5 Adjust the final result by the initial value of the reduction
3561          variable. (When such adjustment is not needed, then
3562          'adjustment_def' is zero).  For example, if code is PLUS we create:
3563          new_temp = loop_exit_def + adjustment_def  */
3564
3565   if (adjustment_def)
3566     {
3567       gcc_assert (!slp_node);
3568       if (nested_in_vect_loop)
3569         {
3570           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3571           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) == VECTOR_TYPE);
3572           expr = build2 (code, vectype, PHI_RESULT (new_phi), adjustment_def);
3573           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3574         }
3575       else
3576         {
3577           new_temp = VEC_index (tree, scalar_results, 0);
3578           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) != VECTOR_TYPE);
3579           expr = build2 (code, scalar_type, new_temp, adjustment_def);
3580           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, scalar_type);
3581         }
3582
3583       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_dest, expr);
3584       new_temp = make_ssa_name (new_dest, epilog_stmt);
3585       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3586       SSA_NAME_DEF_STMT (new_temp) = epilog_stmt;
3587       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3588       if (nested_in_vect_loop)
3589         {
3590           set_vinfo_for_stmt (epilog_stmt,
3591                               new_stmt_vec_info (epilog_stmt, loop_vinfo,
3592                                                  NULL));
3593           STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (epilog_stmt)) =
3594                 STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_phi));
3595
3596           if (!double_reduc)
3597             VEC_quick_push (tree, scalar_results, new_temp);
3598           else
3599             VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3600         }
3601       else
3602         VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3603
3604       VEC_replace (gimple, new_phis, 0, epilog_stmt);
3605     }
3606
3607   /* 2.6  Handle the loop-exit phis.  Replace the uses of scalar loop-exit
3608           phis with new adjusted scalar results, i.e., replace use <s_out0>
3609           with use <s_out4>.        
3610
3611      Transform:
3612         loop_exit:
3613           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3614           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3615           v_out2 = reduce <v_out1>
3616           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3617           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3618           use <s_out0>
3619           use <s_out0>
3620
3621      into:
3622
3623         loop_exit:
3624           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3625           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3626           v_out2 = reduce <v_out1>
3627           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3628           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3629           use <s_out4>  
3630           use <s_out4> */
3631
3632   /* In SLP we may have several statements in NEW_PHIS and REDUCTION_PHIS (in 
3633      case that GROUP_SIZE is greater than vectorization factor).  Therefore, we
3634      need to match SCALAR_RESULTS with corresponding statements.  The first
3635      (GROUP_SIZE / number of new vector stmts) scalar results correspond to
3636      the first vector stmt, etc.  
3637      (RATIO is equal to (GROUP_SIZE / number of new vector stmts)).  */ 
3638   if (group_size > VEC_length (gimple, new_phis))
3639     {
3640       ratio = group_size / VEC_length (gimple, new_phis);
3641       gcc_assert (!(group_size % VEC_length (gimple, new_phis)));
3642     }
3643   else
3644     ratio = 1;
3645
3646   for (k = 0; k < group_size; k++)
3647     {
3648       if (k % ratio == 0)
3649         {
3650           epilog_stmt = VEC_index (gimple, new_phis, k / ratio);
3651           reduction_phi = VEC_index (gimple, reduction_phis, k / ratio);
3652         }
3653
3654       if (slp_node)
3655         {
3656           gimple current_stmt = VEC_index (gimple,
3657                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node), k);
3658
3659           orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
3660           /* SLP statements can't participate in patterns.  */
3661           gcc_assert (!orig_stmt);
3662           scalar_dest = gimple_assign_lhs (current_stmt);
3663         }
3664
3665       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3666       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3667          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses -
3668          one at the latch block, and one at the loop exit).  */
3669       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3670         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3671           VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3672
3673       /* We expect to have found an exit_phi because of loop-closed-ssa
3674          form.  */
3675       gcc_assert (!VEC_empty (gimple, phis));
3676
3677       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3678         {
3679           if (outer_loop)
3680             {
3681               stmt_vec_info exit_phi_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
3682               gimple vect_phi;
3683
3684               /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop
3685                  reduction is not used in the outer-loop (but only outside the
3686                  outer-loop), unless it is double reduction.  */
3687               gcc_assert ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (exit_phi_vinfo)
3688                            && !STMT_VINFO_LIVE_P (exit_phi_vinfo))
3689                           || double_reduc);
3690
3691               STMT_VINFO_VEC_STMT (exit_phi_vinfo) = epilog_stmt;
3692               if (!double_reduc
3693                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (exit_phi_vinfo)
3694                       != vect_double_reduction_def)
3695                 continue;
3696
3697               /* Handle double reduction:
3698
3699                  stmt1: s1 = phi <s0, s2>  - double reduction phi (outer loop)
3700                  stmt2:   s3 = phi <s1, s4> - (regular) reduc phi (inner loop)
3701                  stmt3:   s4 = use (s3)     - (regular) reduc stmt (inner loop)
3702                  stmt4: s2 = phi <s4>      - double reduction stmt (outer loop)
3703
3704                  At that point the regular reduction (stmt2 and stmt3) is
3705                  already vectorized, as well as the exit phi node, stmt4.
3706                  Here we vectorize the phi node of double reduction, stmt1, and
3707                  update all relevant statements.  */
3708
3709               /* Go through all the uses of s2 to find double reduction phi
3710                  node, i.e., stmt1 above.  */
3711               orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3712               FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3713                 {
3714                   stmt_vec_info use_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (use_stmt);
3715                   stmt_vec_info new_phi_vinfo;
3716                   tree vect_phi_init, preheader_arg, vect_phi_res, init_def;
3717                   basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
3718                   gimple use;
3719
3720                   /* Check that USE_STMT is really double reduction phi
3721                      node.  */
3722                   if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
3723                       || gimple_phi_num_args (use_stmt) != 2
3724                       || !use_stmt_vinfo
3725                       || STMT_VINFO_DEF_TYPE (use_stmt_vinfo)
3726                           != vect_double_reduction_def
3727                       || bb->loop_father != outer_loop)
3728                     continue;
3729
3730                   /* Create vector phi node for double reduction:
3731                      vs1 = phi <vs0, vs2>
3732                      vs1 was created previously in this function by a call to
3733                        vect_get_vec_def_for_operand and is stored in
3734                        vec_initial_def;
3735                      vs2 is defined by EPILOG_STMT, the vectorized EXIT_PHI;
3736                      vs0 is created here.  */
3737
3738                   /* Create vector phi node.  */
3739                   vect_phi = create_phi_node (vec_initial_def, bb);
3740                   new_phi_vinfo = new_stmt_vec_info (vect_phi,
3741                                     loop_vec_info_for_loop (outer_loop), NULL);
3742                   set_vinfo_for_stmt (vect_phi, new_phi_vinfo);
3743
3744                   /* Create vs0 - initial def of the double reduction phi.  */
3745                   preheader_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (use_stmt,
3746                                              loop_preheader_edge (outer_loop));
3747                   init_def = get_initial_def_for_reduction (stmt,
3748                                                           preheader_arg, NULL);
3749                   vect_phi_init = vect_init_vector (use_stmt, init_def,
3750                                                     vectype, NULL);
3751
3752                   /* Update phi node arguments with vs0 and vs2.  */
3753                   add_phi_arg (vect_phi, vect_phi_init,
3754                                loop_preheader_edge (outer_loop),
3755                                UNKNOWN_LOCATION);
3756                   add_phi_arg (vect_phi, PHI_RESULT (epilog_stmt),
3757                                loop_latch_edge (outer_loop), UNKNOWN_LOCATION);
3758                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3759                     {
3760                       fprintf (vect_dump, "created double reduction phi "
3761                                           "node: ");
3762                       print_gimple_stmt (vect_dump, vect_phi, 0, TDF_SLIM);
3763                     }
3764
3765                   vect_phi_res = PHI_RESULT (vect_phi);
3766
3767                   /* Replace the use, i.e., set the correct vs1 in the regular
3768                      reduction phi node.  FORNOW, NCOPIES is always 1, so the
3769                      loop is redundant.  */
3770                   use = reduction_phi;
3771                   for (j = 0; j < ncopies; j++)
3772                     {
3773                       edge pr_edge = loop_preheader_edge (loop);
3774                       SET_PHI_ARG_DEF (use, pr_edge->dest_idx, vect_phi_res);
3775                       use = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (use));
3776                     }
3777                 }
3778             }
3779         }
3780
3781       VEC_free (gimple, heap, phis);
3782       if (nested_in_vect_loop)
3783         {
3784           if (double_reduc)
3785             loop = outer_loop;
3786           else
3787             continue;
3788         }
3789
3790       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3791       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3792          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses,
3793          one at the latch block, and one at the loop exit).  For double
3794          reductions we are looking for exit phis of the outer loop.  */
3795       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3796         {
3797           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3798             VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3799           else
3800             {
3801               if (double_reduc && gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
3802                 {
3803                   tree phi_res = PHI_RESULT (USE_STMT (use_p));
3804
3805                   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (phi_use_p, phi_imm_iter, phi_res)
3806                     {
3807                       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop,
3808                                              gimple_bb (USE_STMT (phi_use_p))))
3809                         VEC_safe_push (gimple, heap, phis,
3810                                        USE_STMT (phi_use_p));
3811                     }
3812                 }
3813             }
3814         }
3815
3816       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3817         {
3818           /* Replace the uses:  */
3819           orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3820           scalar_result = VEC_index (tree, scalar_results, k);
3821           FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3822             FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
3823               SET_USE (use_p, scalar_result);
3824         }
3825
3826       VEC_free (gimple, heap, phis);
3827     }
3828
3829   VEC_free (tree, heap, scalar_results);
3830   VEC_free (gimple, heap, new_phis);
3831
3832
3833
3834 /* Function vectorizable_reduction.
3835
3836    Check if STMT performs a reduction operation that can be vectorized.
3837    If VEC_STMT is also passed, vectorize the STMT: create a vectorized
3838    stmt to replace it, put it in VEC_STMT, and insert it at GSI.
3839    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.
3840
3841    This function also handles reduction idioms (patterns) that have been
3842    recognized in advance during vect_pattern_recog.  In this case, STMT may be
3843    of this form:
3844      X = pattern_expr (arg0, arg1, ..., X)
3845    and it's STMT_VINFO_RELATED_STMT points to the last stmt in the original
3846    sequence that had been detected and replaced by the pattern-stmt (STMT).
3847
3848    In some cases of reduction patterns, the type of the reduction variable X is
3849    different than the type of the other arguments of STMT.
3850    In such cases, the vectype that is used when transforming STMT into a vector
3851    stmt is different than the vectype that is used to determine the
3852    vectorization factor, because it consists of a different number of elements
3853    than the actual number of elements that are being operated upon in parallel.
3854
3855    For example, consider an accumulation of shorts into an int accumulator.
3856    On some targets it's possible to vectorize this pattern operating on 8
3857    shorts at a time (hence, the vectype for purposes of determining the
3858    vectorization factor should be V8HI); on the other hand, the vectype that
3859    is used to create the vector form is actually V4SI (the type of the result).
3860
3861    Upon entry to this function, STMT_VINFO_VECTYPE records the vectype that
3862    indicates what is the actual level of parallelism (V8HI in the example), so
3863    that the right vectorization factor would be derived.  This vectype
3864    corresponds to the type of arguments to the reduction stmt, and should *NOT*
3865    be used to create the vectorized stmt.  The right vectype for the vectorized
3866    stmt is obtained from the type of the result X:
3867         get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3868
3869    This means that, contrary to "regular" reductions (or "regular" stmts in
3870    general), the following equation:
3871       STMT_VINFO_VECTYPE == get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3872    does *NOT* necessarily hold for reduction patterns.  */
3873
3874 bool
3875 vectorizable_reduction (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi,
3876                         gimple *vec_stmt, slp_tree slp_node)
3877 {
3878   tree vec_dest;
3879   tree scalar_dest;
3880   tree loop_vec_def0 = NULL_TREE, loop_vec_def1 = NULL_TREE;
3881   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3882   tree vectype_out = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
3883   tree vectype_in = NULL_TREE;
3884   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3885   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3886   enum tree_code code, orig_code, epilog_reduc_code;
3887   enum machine_mode vec_mode;
3888   int op_type;
3889   optab optab, reduc_optab;
3890   tree new_temp = NULL_TREE;
3891   tree def;
3892   gimple def_stmt;
3893   enum vect_def_type dt;
3894   gimple new_phi = NULL;
3895   tree scalar_type;
3896   bool is_simple_use;
3897   gimple orig_stmt;
3898   stmt_vec_info orig_stmt_info;
3899   tree expr = NULL_TREE;
3900   int i;
3901   int ncopies;
3902   int epilog_copies;
3903   stmt_vec_info prev_stmt_info, prev_phi_info;
3904   bool single_defuse_cycle = false;
3905   tree reduc_def = NULL_TREE;
3906   gimple new_stmt = NULL;
3907   int j;
3908   tree ops[3];
3909   bool nested_cycle = false, found_nested_cycle_def = false;
3910   gimple reduc_def_stmt = NULL;
3911   /* The default is that the reduction variable is the last in statement.  */
3912   int reduc_index = 2;
3913   bool double_reduc = false, dummy;
3914   basic_block def_bb;
3915   struct loop * def_stmt_loop, *outer_loop = NULL;
3916   tree def_arg;
3917   gimple def_arg_stmt;
3918   VEC (tree, heap) *vec_oprnds0 = NULL, *vec_oprnds1 = NULL, *vect_defs = NULL;
3919   VEC (gimple, heap) *phis = NULL;
3920   int vec_num;
3921   tree def0, def1;
3922
3923   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3924     {
3925       outer_loop = loop;
3926       loop = loop->inner;
3927       nested_cycle = true;
3928     }
3929
3930   /* 1. Is vectorizable reduction?  */
3931   /* Not supportable if the reduction variable is used in the loop.  */
3932   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) > vect_used_in_outer)
3933     return false;
3934
3935   /* Reductions that are not used even in an enclosing outer-loop,
3936      are expected to be "live" (used out of the loop).  */
3937   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope
3938       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
3939     return false;
3940
3941   /* Make sure it was already recognized as a reduction computation.  */
3942   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def
3943       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_nested_cycle)
3944     return false;
3945
3946   /* 2. Has this been recognized as a reduction pattern?
3947
3948      Check if STMT represents a pattern that has been recognized
3949      in earlier analysis stages.  For stmts that represent a pattern,
3950      the STMT_VINFO_RELATED_STMT field records the last stmt in
3951      the original sequence that constitutes the pattern.  */
3952
3953   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3954   if (orig_stmt)
3955     {
3956       orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3957       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (orig_stmt_info) == stmt);
3958       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info));
3959       gcc_assert (!STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info));
3960     }
3961
3962   /* 3. Check the operands of the operation.  The first operands are defined
3963         inside the loop body. The last operand is the reduction variable,
3964         which is defined by the loop-header-phi.  */
3965
3966   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
3967
3968   /* Flatten RHS */
3969   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3970     {
3971     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3972       op_type = TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt));
3973       if (op_type == ternary_op)
3974         {
3975           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3976           ops[0] = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3977           ops[1] = TREE_OPERAND (rhs, 1);
3978           ops[2] = TREE_OPERAND (rhs, 2);
3979           code = TREE_CODE (rhs);
3980         }
3981       else
3982         return false;
3983       break;
3984
3985     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3986       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3987       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
3988       gcc_assert (op_type == binary_op);
3989       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3990       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3991       break;
3992
3993     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3994       return false;
3995
3996     default:
3997       gcc_unreachable ();
3998     }
3999
4000   scalar_dest = gimple_assign_lhs (stmt);
4001   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
4002   if (!POINTER_TYPE_P (scalar_type) && !INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
4003       && !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
4004     return false;
4005
4006   /* All uses but the last are expected to be defined in the loop.
4007      The last use is the reduction variable.  In case of nested cycle this
4008      assumption is not true: we use reduc_index to record the index of the
4009      reduction variable.  */
4010   for (i = 0; i < op_type-1; i++)
4011     {
4012       tree tem;
4013
4014       /* The condition of COND_EXPR is checked in vectorizable_condition().  */
4015       if (i == 0 && code == COND_EXPR)
4016         continue;
4017
4018       is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL,
4019                                             &def_stmt, &def, &dt, &tem);
4020       if (!vectype_in)
4021         vectype_in = tem;
4022       gcc_assert (is_simple_use);
4023       if (dt != vect_internal_def
4024           && dt != vect_external_def
4025           && dt != vect_constant_def
4026           && dt != vect_induction_def
4027           && !(dt == vect_nested_cycle && nested_cycle))
4028         return false;
4029
4030       if (dt == vect_nested_cycle)
4031         {
4032           found_nested_cycle_def = true;
4033           reduc_def_stmt = def_stmt;
4034           reduc_index = i;
4035         }
4036     }
4037
4038   is_simple_use = vect_is_simple_use (ops[i], loop_vinfo, NULL, &def_stmt,
4039                                       &def, &dt);
4040   gcc_assert (is_simple_use);
4041   gcc_assert (dt == vect_reduction_def
4042               || dt == vect_nested_cycle
4043               || ((dt == vect_internal_def || dt == vect_external_def
4044                    || dt == vect_constant_def || dt == vect_induction_def)
4045                    && nested_cycle && found_nested_cycle_def));
4046   if (!found_nested_cycle_def)
4047     reduc_def_stmt = def_stmt;
4048
4049   gcc_assert (gimple_code (reduc_def_stmt) == GIMPLE_PHI);
4050   if (orig_stmt)
4051     gcc_assert (orig_stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo,
4052                                                        reduc_def_stmt,
4053                                                        !nested_cycle,
4054                                                        &dummy));
4055   else
4056     gcc_assert (stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo, reduc_def_stmt,
4057                                                   !nested_cycle, &dummy));
4058
4059   if (STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (reduc_def_stmt)))
4060     return false;
4061
4062   if (slp_node)
4063     ncopies = 1;
4064   else
4065     ncopies = (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4066                / TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4067
4068   gcc_assert (ncopies >= 1);
4069
4070   vec_mode = TYPE_MODE (vectype_in);
4071
4072   if (code == COND_EXPR)
4073     {
4074       if (!vectorizable_condition (stmt, gsi, NULL, ops[reduc_index], 0))
4075         {
4076           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4077             fprintf (vect_dump, "unsupported condition in reduction");
4078
4079             return false;
4080         }
4081     }
4082   else
4083     {
4084       /* 4. Supportable by target?  */
4085
4086       /* 4.1. check support for the operation in the loop  */
4087       optab = optab_for_tree_code (code, vectype_in, optab_default);
4088       if (!optab)
4089         {
4090           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4091             fprintf (vect_dump, "no optab.");
4092
4093           return false;
4094         }
4095
4096       if (optab_handler (optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4097         {
4098           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4099             fprintf (vect_dump, "op not supported by target.");
4100
4101           if (GET_MODE_SIZE (vec_mode) != UNITS_PER_WORD
4102               || LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4103                   < vect_min_worthwhile_factor (code))
4104             return false;
4105
4106           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4107             fprintf (vect_dump, "proceeding using word mode.");
4108         }
4109
4110       /* Worthwhile without SIMD support?  */
4111       if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (vectype_in))
4112           && LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4113              < vect_min_worthwhile_factor (code))
4114         {
4115           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4116             fprintf (vect_dump, "not worthwhile without SIMD support.");
4117
4118           return false;
4119         }
4120     }
4121
4122   /* 4.2. Check support for the epilog operation.
4123
4124           If STMT represents a reduction pattern, then the type of the
4125           reduction variable may be different than the type of the rest
4126           of the arguments.  For example, consider the case of accumulation
4127           of shorts into an int accumulator; The original code:
4128                         S1: int_a = (int) short_a;
4129           orig_stmt->   S2: int_acc = plus <int_a ,int_acc>;
4130
4131           was replaced with:
4132                         STMT: int_acc = widen_sum <short_a, int_acc>
4133
4134           This means that:
4135           1. The tree-code that is used to create the vector operation in the
4136              epilog code (that reduces the partial results) is not the
4137              tree-code of STMT, but is rather the tree-code of the original
4138              stmt from the pattern that STMT is replacing.  I.e, in the example
4139              above we want to use 'widen_sum' in the loop, but 'plus' in the
4140              epilog.
4141           2. The type (mode) we use to check available target support
4142              for the vector operation to be created in the *epilog*, is
4143              determined by the type of the reduction variable (in the example
4144              above we'd check this: optab_handler (plus_optab, vect_int_mode])).
4145              However the type (mode) we use to check available target support
4146              for the vector operation to be created *inside the loop*, is
4147              determined by the type of the other arguments to STMT (in the
4148              example we'd check this: optab_handler (widen_sum_optab,
4149              vect_short_mode)).
4150
4151           This is contrary to "regular" reductions, in which the types of all
4152           the arguments are the same as the type of the reduction variable.
4153           For "regular" reductions we can therefore use the same vector type
4154           (and also the same tree-code) when generating the epilog code and
4155           when generating the code inside the loop.  */
4156
4157   if (orig_stmt)
4158     {
4159       /* This is a reduction pattern: get the vectype from the type of the
4160          reduction variable, and get the tree-code from orig_stmt.  */
4161       orig_code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
4162       gcc_assert (vectype_out);
4163       vec_mode = TYPE_MODE (vectype_out);
4164     }
4165   else
4166     {
4167       /* Regular reduction: use the same vectype and tree-code as used for
4168          the vector code inside the loop can be used for the epilog code. */
4169       orig_code = code;
4170     }
4171
4172   if (nested_cycle)
4173     {
4174       def_bb = gimple_bb (reduc_def_stmt);
4175       def_stmt_loop = def_bb->loop_father;
4176       def_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (reduc_def_stmt,
4177                                        loop_preheader_edge (def_stmt_loop));
4178       if (TREE_CODE (def_arg) == SSA_NAME
4179           && (def_arg_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def_arg))
4180           && gimple_code (def_arg_stmt) == GIMPLE_PHI
4181           && flow_bb_inside_loop_p (outer_loop, gimple_bb (def_arg_stmt))
4182           && vinfo_for_stmt (def_arg_stmt)
4183           && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_arg_stmt))
4184               == vect_double_reduction_def)
4185         double_reduc = true;
4186     }
4187
4188   epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4189   if (reduction_code_for_scalar_code (orig_code, &epilog_reduc_code))
4190     {
4191       reduc_optab = optab_for_tree_code (epilog_reduc_code, vectype_out,
4192                                          optab_default);
4193       if (!reduc_optab)
4194         {
4195           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4196             fprintf (vect_dump, "no optab for reduction.");
4197
4198           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4199         }
4200
4201       if (reduc_optab
4202           && optab_handler (reduc_optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4203         {
4204           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4205             fprintf (vect_dump, "reduc op not supported by target.");
4206
4207           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4208         }
4209     }
4210   else
4211     {
4212       if (!nested_cycle || double_reduc)
4213         {
4214           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4215             fprintf (vect_dump, "no reduc code for scalar code.");
4216
4217           return false;
4218         }
4219     }
4220
4221   if (double_reduc && ncopies > 1)
4222     {
4223       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4224         fprintf (vect_dump, "multiple types in double reduction");
4225
4226       return false;
4227     }
4228
4229   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4230     {
4231       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = reduc_vec_info_type;
4232       if (!vect_model_reduction_cost (stmt_info, epilog_reduc_code, ncopies))
4233         return false;
4234       return true;
4235     }
4236
4237   /** Transform.  **/
4238
4239   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4240     fprintf (vect_dump, "transform reduction.");
4241
4242   /* FORNOW: Multiple types are not supported for condition.  */
4243   if (code == COND_EXPR)
4244     gcc_assert (ncopies == 1);
4245
4246   /* Create the destination vector  */
4247   vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype_out);
4248
4249   /* In case the vectorization factor (VF) is bigger than the number
4250      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
4251      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
4252      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
4253      in vectorizable_operation.  */
4254
4255   /* If the reduction is used in an outer loop we need to generate
4256      VF intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4257         r0 = phi (init, r0)
4258         r1 = phi (init, r1)
4259         r0 = x0 + r0;
4260         r1 = x1 + r1;
4261     (i.e. we generate VF results in 2 registers).
4262     In this case we have a separate def-use cycle for each copy, and therefore
4263     for each copy we get the vector def for the reduction variable from the
4264     respective phi node created for this copy.
4265
4266     Otherwise (the reduction is unused in the loop nest), we can combine
4267     together intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4268         r = phi (init, r)
4269         r = x0 + r;
4270         r = x1 + r;
4271    (i.e. we generate VF/2 results in a single register).
4272    In this case for each copy we get the vector def for the reduction variable
4273    from the vectorized reduction operation generated in the previous iteration.
4274   */
4275
4276   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope)
4277     {
4278       single_defuse_cycle = true;
4279       epilog_copies = 1;
4280     }
4281   else
4282     epilog_copies = ncopies;
4283
4284   prev_stmt_info = NULL;
4285   prev_phi_info = NULL;
4286   if (slp_node)
4287     {
4288       vec_num = SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS (slp_node);
4289       gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_out) 
4290                   == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4291     }
4292   else
4293     {
4294       vec_num = 1;
4295       vec_oprnds0 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4296       if (op_type == ternary_op)
4297         vec_oprnds1 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4298     }
4299
4300   phis = VEC_alloc (gimple, heap, vec_num);
4301   vect_defs = VEC_alloc (tree, heap, vec_num);
4302   if (!slp_node)
4303     VEC_quick_push (tree, vect_defs, NULL_TREE);
4304
4305   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4306     {
4307       if (j == 0 || !single_defuse_cycle)
4308         {
4309           for (i = 0; i < vec_num; i++)
4310             {
4311               /* Create the reduction-phi that defines the reduction
4312                  operand.  */
4313               new_phi = create_phi_node (vec_dest, loop->header);
4314               set_vinfo_for_stmt (new_phi,
4315                                   new_stmt_vec_info (new_phi, loop_vinfo,
4316                                                      NULL));
4317                if (j == 0 || slp_node)
4318                  VEC_quick_push (gimple, phis, new_phi);
4319             }
4320         }
4321
4322       if (code == COND_EXPR)
4323         {
4324           gcc_assert (!slp_node);
4325           vectorizable_condition (stmt, gsi, vec_stmt, 
4326                                   PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, 0)), 
4327                                   reduc_index);
4328           /* Multiple types are not supported for condition.  */
4329           break;
4330         }
4331
4332       /* Handle uses.  */
4333       if (j == 0)
4334         {
4335           if (slp_node)
4336             vect_get_slp_defs (slp_node, &vec_oprnds0, &vec_oprnds1, -1);
4337           else
4338             {
4339               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[!reduc_index],
4340                                                             stmt, NULL);
4341               VEC_quick_push (tree, vec_oprnds0, loop_vec_def0);
4342               if (op_type == ternary_op)
4343                {
4344                  if (reduc_index == 0)
4345                    loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[2], stmt,
4346                                                                  NULL);
4347                  else
4348                    loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[1], stmt,
4349                                                                  NULL);
4350
4351                  VEC_quick_push (tree, vec_oprnds1, loop_vec_def1);
4352                }
4353             }
4354         }
4355       else
4356         {
4357           if (!slp_node)
4358             {
4359               enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type; /* Dummy */
4360               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, loop_vec_def0);
4361               VEC_replace (tree, vec_oprnds0, 0, loop_vec_def0);
4362               if (op_type == ternary_op)
4363                 {
4364                   loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4365                                                                 loop_vec_def1);
4366                   VEC_replace (tree, vec_oprnds1, 0, loop_vec_def1);
4367                 }
4368             }
4369
4370           if (single_defuse_cycle)
4371             reduc_def = gimple_assign_lhs (new_stmt);
4372
4373           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = new_phi;
4374         }
4375
4376       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vec_oprnds0, i, def0)
4377         {
4378           if (slp_node)
4379             reduc_def = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, i));
4380           else
4381             {
4382               if (!single_defuse_cycle || j == 0)
4383                 reduc_def = PHI_RESULT (new_phi);
4384             }
4385
4386           def1 = ((op_type == ternary_op)
4387                   ? VEC_index (tree, vec_oprnds1, i) : NULL);
4388           if (op_type == binary_op)
4389             {
4390               if (reduc_index == 0)
4391                 expr = build2 (code, vectype_out, reduc_def, def0);
4392               else
4393                 expr = build2 (code, vectype_out, def0, reduc_def);
4394             }
4395           else
4396             {
4397               if (reduc_index == 0)
4398                 expr = build3 (code, vectype_out, reduc_def, def0, def1);
4399               else
4400                 {
4401                   if (reduc_index == 1)
4402                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, reduc_def, def1);
4403                   else
4404                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, def1, reduc_def);
4405                 }
4406             }
4407
4408           new_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, expr);
4409           new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4410           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4411           vect_finish_stmt_generation (stmt, new_stmt, gsi);
4412           if (slp_node)
4413             {
4414               VEC_quick_push (gimple, SLP_TREE_VEC_STMTS (slp_node), new_stmt);
4415               VEC_quick_push (tree, vect_defs, new_temp);
4416             }
4417           else
4418             VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4419         }
4420
4421       if (slp_node)
4422         continue;
4423
4424       if (j == 0)
4425         STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) = *vec_stmt = new_stmt;
4426       else
4427         STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_info) = new_stmt;
4428
4429       prev_stmt_info = vinfo_for_stmt (new_stmt);
4430       prev_phi_info = vinfo_for_stmt (new_phi);
4431     }
4432
4433   /* Finalize the reduction-phi (set its arguments) and create the
4434      epilog reduction code.  */
4435   if ((!single_defuse_cycle || code == COND_EXPR) && !slp_node)
4436     {
4437       new_temp = gimple_assign_lhs (*vec_stmt);
4438       VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4439     }
4440
4441   vect_create_epilog_for_reduction (vect_defs, stmt, epilog_copies,
4442                                     epilog_reduc_code, phis, reduc_index,
4443                                     double_reduc, slp_node);
4444
4445   VEC_free (gimple, heap, phis);
4446   VEC_free (tree, heap, vec_oprnds0);
4447   if (vec_oprnds1)
4448     VEC_free (tree, heap, vec_oprnds1);
4449
4450   return true;
4451 }
4452
4453 /* Function vect_min_worthwhile_factor.
4454
4455    For a loop where we could vectorize the operation indicated by CODE,
4456    return the minimum vectorization factor that makes it worthwhile
4457    to use generic vectors.  */
4458 int
4459 vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code code)
4460 {
4461   switch (code)
4462     {
4463     case PLUS_EXPR:
4464     case MINUS_EXPR:
4465     case NEGATE_EXPR:
4466       return 4;
4467
4468     case BIT_AND_EXPR:
4469     case BIT_IOR_EXPR:
4470     case BIT_XOR_EXPR:
4471     case BIT_NOT_EXPR:
4472       return 2;
4473
4474     default:
4475       return INT_MAX;
4476     }
4477 }
4478
4479
4480 /* Function vectorizable_induction
4481
4482    Check if PHI performs an induction computation that can be vectorized.
4483    If VEC_STMT is also passed, vectorize the induction PHI: create a vectorized
4484    phi to replace it, put it in VEC_STMT, and add it to the same basic block.
4485    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.  */
4486
4487 bool
4488 vectorizable_induction (gimple phi, gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4489                         gimple *vec_stmt)
4490 {
4491   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4492   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4493   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4494   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4495   int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
4496   int ncopies = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) / nunits;
4497   tree vec_def;
4498
4499   gcc_assert (ncopies >= 1);
4500   /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
4501   if (nested_in_vect_loop_p (loop, phi) && ncopies > 1)
4502     {
4503       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4504         fprintf (vect_dump, "multiple types in nested loop.");
4505       return false;
4506     }
4507
4508   if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
4509     return false;
4510
4511   /* FORNOW: SLP not supported.  */
4512   if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4513     return false;
4514
4515   gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def);
4516
4517   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
4518     return false;
4519
4520   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4521     {
4522       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = induc_vec_info_type;
4523       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4524         fprintf (vect_dump, "=== vectorizable_induction ===");
4525       vect_model_induction_cost (stmt_info, ncopies);
4526       return true;
4527     }
4528
4529   /** Transform.  **/
4530
4531   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4532     fprintf (vect_dump, "transform induction phi.");
4533
4534   vec_def = get_initial_def_for_induction (phi);
4535   *vec_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def);
4536   return true;
4537 }
4538
4539 /* Function vectorizable_live_operation.
4540
4541    STMT computes a value that is used outside the loop.  Check if
4542    it can be supported.  */
4543
4544 bool
4545 vectorizable_live_operation (gimple stmt,
4546                              gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4547                              gimple *vec_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
4548 {
4549   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4550   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4551   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4552   int i;
4553   int op_type;
4554   tree op;
4555   tree def;
4556   gimple def_stmt;
4557   enum vect_def_type dt;
4558   enum tree_code code;
4559   enum gimple_rhs_class rhs_class;
4560
4561   gcc_assert (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info));
4562
4563   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_reduction_def)
4564     return false;
4565
4566   if (!is_gimple_assign (stmt))
4567     return false;
4568
4569   if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
4570     return false;
4571
4572   /* FORNOW. CHECKME. */
4573   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
4574     return false;
4575
4576   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4577   op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4578   rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
4579   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_UNARY_RHS || op_type == unary_op);
4580   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS || op_type == binary_op);
4581
4582   /* FORNOW: support only if all uses are invariant.  This means
4583      that the scalar operations can remain in place, unvectorized.
4584      The original last scalar value that they compute will be used.  */
4585
4586   for (i = 0; i < op_type; i++)
4587     {
4588       if (rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS)
4589         op = TREE_OPERAND (gimple_op (stmt, 1), i);
4590       else
4591         op = gimple_op (stmt, i + 1);
4592       if (op
4593           && !vect_is_simple_use (op, loop_vinfo, NULL, &def_stmt, &def, &dt))
4594         {
4595           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4596             fprintf (vect_dump, "use not simple.");
4597           return false;
4598         }
4599
4600       if (dt != vect_external_def && dt != vect_constant_def)
4601         return false;
4602     }
4603
4604   /* No transformation is required for the cases we currently support.  */
4605   return true;
4606 }
4607
4608 /* Kill any debug uses outside LOOP of SSA names defined in STMT.  */
4609
4610 static void
4611 vect_loop_kill_debug_uses (struct loop *loop, gimple stmt)
4612 {
4613   ssa_op_iter op_iter;
4614   imm_use_iterator imm_iter;
4615   def_operand_p def_p;
4616   gimple ustmt;
4617
4618   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_DEF (def_p, stmt, op_iter, SSA_OP_DEF)
4619     {
4620       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (ustmt, imm_iter, DEF_FROM_PTR (def_p))
4621         {
4622           basic_block bb;
4623
4624           if (!is_gimple_debug (ustmt))
4625             continue;
4626
4627           bb = gimple_bb (ustmt);
4628
4629           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
4630             {
4631               if (gimple_debug_bind_p (ustmt))
4632                 {
4633                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4634                     fprintf (vect_dump, "killing debug use");
4635
4636                   gimple_debug_bind_reset_value (ustmt);
4637                   update_stmt (ustmt);
4638                 }
4639               else
4640                 gcc_unreachable ();
4641             }
4642         }
4643     }
4644 }
4645
4646 /* Function vect_transform_loop.
4647
4648    The analysis phase has determined that the loop is vectorizable.
4649    Vectorize the loop - created vectorized stmts to replace the scalar
4650    stmts in the loop, and update the loop exit condition.  */
4651
4652 void
4653 vect_transform_loop (loop_vec_info loop_vinfo)
4654 {
4655   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4656   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
4657   int nbbs = loop->num_nodes;
4658   gimple_stmt_iterator si;
4659   int i;
4660   tree ratio = NULL;
4661   int vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
4662   bool strided_store;
4663   bool slp_scheduled = false;
4664   unsigned int nunits;
4665   tree cond_expr = NULL_TREE;
4666   gimple_seq cond_expr_stmt_list = NULL;
4667   bool do_peeling_for_loop_bound;
4668
4669   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4670     fprintf (vect_dump, "=== vec_transform_loop ===");
4671
4672   /* Peel the loop if there are data refs with unknown alignment.
4673      Only one data ref with unknown store is allowed.  */
4674
4675   if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
4676     vect_do_peeling_for_alignment (loop_vinfo);
4677
4678   do_peeling_for_loop_bound
4679     = (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4680        || (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4681            && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0));
4682
4683   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
4684       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
4685     vect_loop_versioning (loop_vinfo,
4686                           !do_peeling_for_loop_bound,
4687                           &cond_expr, &cond_expr_stmt_list);
4688
4689   /* If the loop has a symbolic number of iterations 'n' (i.e. it's not a
4690      compile time constant), or it is a constant that doesn't divide by the
4691      vectorization factor, then an epilog loop needs to be created.
4692      We therefore duplicate the loop: the original loop will be vectorized,
4693      and will compute the first (n/VF) iterations.  The second copy of the loop
4694      will remain scalar and will compute the remaining (n%VF) iterations.
4695      (VF is the vectorization factor).  */
4696
4697   if (do_peeling_for_loop_bound)
4698     vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vinfo, &ratio,
4699                                     cond_expr, cond_expr_stmt_list);
4700   else
4701     ratio = build_int_cst (TREE_TYPE (LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo)),
4702                 LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) / vectorization_factor);
4703
4704   /* 1) Make sure the loop header has exactly two entries
4705      2) Make sure we have a preheader basic block.  */
4706
4707   gcc_assert (EDGE_COUNT (loop->header->preds) == 2);
4708
4709   split_edge (loop_preheader_edge (loop));
4710
4711   /* FORNOW: the vectorizer supports only loops which body consist
4712      of one basic block (header + empty latch). When the vectorizer will
4713      support more involved loop forms, the order by which the BBs are
4714      traversed need to be reconsidered.  */
4715
4716   for (i = 0; i < nbbs; i++)
4717     {
4718       basic_block bb = bbs[i];
4719       stmt_vec_info stmt_info;
4720       gimple phi;
4721
4722       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4723         {
4724           phi = gsi_stmt (si);
4725           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4726             {
4727               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing phi: ");
4728               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
4729             }
4730           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4731           if (!stmt_info)
4732             continue;
4733
4734           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4735             vect_loop_kill_debug_uses (loop, phi);
4736
4737           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4738               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4739             continue;
4740
4741           if ((TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
4742                 != (unsigned HOST_WIDE_INT) vectorization_factor)
4743               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4744             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4745
4746           if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
4747             {
4748               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4749                 fprintf (vect_dump, "transform phi.");
4750               vect_transform_stmt (phi, NULL, NULL, NULL, NULL);
4751             }
4752         }
4753
4754       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
4755         {
4756           gimple stmt = gsi_stmt (si);
4757           bool is_store;
4758
4759           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4760             {
4761               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing statement: ");
4762               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
4763             }
4764
4765           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4766
4767           /* vector stmts created in the outer-loop during vectorization of
4768              stmts in an inner-loop may not have a stmt_info, and do not
4769              need to be vectorized.  */
4770           if (!stmt_info)
4771             {
4772               gsi_next (&si);
4773               continue;
4774             }
4775
4776           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4777             vect_loop_kill_debug_uses (loop, stmt);
4778
4779           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4780               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4781             {
4782               gsi_next (&si);
4783               continue;
4784             }
4785
4786           gcc_assert (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4787           nunits =
4788             (unsigned int) TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4789           if (!STMT_SLP_TYPE (stmt_info)
4790               && nunits != (unsigned int) vectorization_factor
4791               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4792             /* For SLP VF is set according to unrolling factor, and not to
4793                vector size, hence for SLP this print is not valid.  */
4794             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4795
4796           /* SLP. Schedule all the SLP instances when the first SLP stmt is
4797              reached.  */
4798           if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4799             {
4800               if (!slp_scheduled)
4801                 {
4802                   slp_scheduled = true;
4803
4804                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4805                     fprintf (vect_dump, "=== scheduling SLP instances ===");
4806
4807                   vect_schedule_slp (loop_vinfo, NULL);
4808                 }
4809
4810               /* Hybrid SLP stmts must be vectorized in addition to SLP.  */
4811               if (!vinfo_for_stmt (stmt) || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
4812                 {
4813                   gsi_next (&si);
4814                   continue;
4815                 }
4816             }
4817
4818           /* -------- vectorize statement ------------ */
4819           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4820             fprintf (vect_dump, "transform statement.");
4821
4822           strided_store = false;
4823           is_store = vect_transform_stmt (stmt, &si, &strided_store, NULL, NULL);
4824           if (is_store)
4825             {
4826               if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
4827                 {
4828                   /* Interleaving. If IS_STORE is TRUE, the vectorization of the
4829                      interleaving chain was completed - free all the stores in
4830                      the chain.  */
4831                   vect_remove_stores (DR_GROUP_FIRST_DR (stmt_info));
4832                   gsi_remove (&si, true);
4833                   continue;
4834                 }
4835               else
4836                 {
4837                   /* Free the attached stmt_vec_info and remove the stmt.  */
4838                   free_stmt_vec_info (stmt);
4839                   gsi_remove (&si, true);
4840                   continue;
4841                 }
4842             }
4843           gsi_next (&si);
4844         }                       /* stmts in BB */
4845     }                           /* BBs in loop */
4846
4847   slpeel_make_loop_iterate_ntimes (loop, ratio);
4848
4849   /* The memory tags and pointers in vectorized statements need to
4850      have their SSA forms updated.  FIXME, why can't this be delayed
4851      until all the loops have been transformed?  */
4852   update_ssa (TODO_update_ssa);
4853
4854   if (vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4855     fprintf (vect_dump, "LOOP VECTORIZED.");
4856   if (loop->inner && vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4857     fprintf (vect_dump, "OUTER LOOP VECTORIZED.");
4858 }