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