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Fix PR47002: memory leaks.
[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 "tree-chrec.h"
42 #include "tree-scalar-evolution.h"
43 #include "tree-vectorizer.h"
44 #include "target.h"
45
46 /* Loop Vectorization Pass.
47
48    This pass tries to vectorize loops.
49
50    For example, the vectorizer transforms the following simple loop:
51
52         short a[N]; short b[N]; short c[N]; int i;
53
54         for (i=0; i<N; i++){
55           a[i] = b[i] + c[i];
56         }
57
58    as if it was manually vectorized by rewriting the source code into:
59
60         typedef int __attribute__((mode(V8HI))) v8hi;
61         short a[N];  short b[N]; short c[N];   int i;
62         v8hi *pa = (v8hi*)a, *pb = (v8hi*)b, *pc = (v8hi*)c;
63         v8hi va, vb, vc;
64
65         for (i=0; i<N/8; i++){
66           vb = pb[i];
67           vc = pc[i];
68           va = vb + vc;
69           pa[i] = va;
70         }
71
72         The main entry to this pass is vectorize_loops(), in which
73    the vectorizer applies a set of analyses on a given set of loops,
74    followed by the actual vectorization transformation for the loops that
75    had successfully passed the analysis phase.
76         Throughout this pass we make a distinction between two types of
77    data: scalars (which are represented by SSA_NAMES), and memory references
78    ("data-refs").  These two types of data require different handling both
79    during analysis and transformation. The types of data-refs that the
80    vectorizer currently supports are ARRAY_REFS which base is an array DECL
81    (not a pointer), and INDIRECT_REFS through pointers; both array and pointer
82    accesses are required to have a simple (consecutive) access pattern.
83
84    Analysis phase:
85    ===============
86         The driver for the analysis phase is vect_analyze_loop().
87    It applies a set of analyses, some of which rely on the scalar evolution
88    analyzer (scev) developed by Sebastian Pop.
89
90         During the analysis phase the vectorizer records some information
91    per stmt in a "stmt_vec_info" struct which is attached to each stmt in the
92    loop, as well as general information about the loop as a whole, which is
93    recorded in a "loop_vec_info" struct attached to each loop.
94
95    Transformation phase:
96    =====================
97         The loop transformation phase scans all the stmts in the loop, and
98    creates a vector stmt (or a sequence of stmts) for each scalar stmt S in
99    the loop that needs to be vectorized.  It inserts the vector code sequence
100    just before the scalar stmt S, and records a pointer to the vector code
101    in STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) (stmt_info is the stmt_vec_info struct
102    attached to S).  This pointer will be used for the vectorization of following
103    stmts which use the def of stmt S. Stmt S is removed if it writes to memory;
104    otherwise, we rely on dead code elimination for removing it.
105
106         For example, say stmt S1 was vectorized into stmt VS1:
107
108    VS1: vb = px[i];
109    S1:  b = x[i];    STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
110    S2:  a = b;
111
112    To vectorize stmt S2, the vectorizer first finds the stmt that defines
113    the operand 'b' (S1), and gets the relevant vector def 'vb' from the
114    vector stmt VS1 pointed to by STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)).  The
115    resulting sequence would be:
116
117    VS1: vb = px[i];
118    S1:  b = x[i];       STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
119    VS2: va = vb;
120    S2:  a = b;          STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S2)) = VS2
121
122         Operands that are not SSA_NAMEs, are data-refs that appear in
123    load/store operations (like 'x[i]' in S1), and are handled differently.
124
125    Target modeling:
126    =================
127         Currently the only target specific information that is used is the
128    size of the vector (in bytes) - "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".
129    Targets that can support different sizes of vectors, for now will need
130    to specify one value for "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".  More
131    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)
482         STRIP_NOPS (access_fn);
483       if (access_fn && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
484         {
485           fprintf (vect_dump, "Access function of PHI: ");
486           print_generic_expr (vect_dump, access_fn, TDF_SLIM);
487         }
488
489       if (!access_fn
490           || !vect_is_simple_iv_evolution (loop->num, access_fn, &dumy, &dumy))
491         {
492           VEC_safe_push (gimple, heap, worklist, phi);
493           continue;
494         }
495
496       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
497         fprintf (vect_dump, "Detected induction.");
498       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_induction_def;
499     }
500
501
502   /* Second - identify all reductions and nested cycles.  */
503   while (VEC_length (gimple, worklist) > 0)
504     {
505       gimple phi = VEC_pop (gimple, worklist);
506       tree def = PHI_RESULT (phi);
507       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
508       gimple reduc_stmt;
509       bool nested_cycle;
510
511       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
512         {
513           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
514           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
515         }
516
517       gcc_assert (is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)));
518       gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_unknown_def_type);
519
520       nested_cycle = (loop != LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo));
521       reduc_stmt = vect_force_simple_reduction (loop_vinfo, phi, !nested_cycle,
522                                                 &double_reduc);
523       if (reduc_stmt)
524         {
525           if (double_reduc)
526             {
527               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
528                 fprintf (vect_dump, "Detected double reduction.");
529
530               STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_double_reduction_def;
531               STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
532                                                     vect_double_reduction_def;
533             }
534           else
535             {
536               if (nested_cycle)
537                 {
538                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
539                     fprintf (vect_dump, "Detected vectorizable nested cycle.");
540
541                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_nested_cycle;
542                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
543                                                              vect_nested_cycle;
544                 }
545               else
546                 {
547                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
548                     fprintf (vect_dump, "Detected reduction.");
549
550                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_reduction_def;
551                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
552                                                            vect_reduction_def;
553                   /* Store the reduction cycles for possible vectorization in
554                      loop-aware SLP.  */
555                   VEC_safe_push (gimple, heap,
556                                  LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo),
557                                  reduc_stmt);
558                 }
559             }
560         }
561       else
562         if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
563           fprintf (vect_dump, "Unknown def-use cycle pattern.");
564     }
565
566   VEC_free (gimple, heap, worklist);
567 }
568
569
570 /* Function vect_analyze_scalar_cycles.
571
572    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables, by
573    analyzing the loop-header PHIs of scalar variables.  Classify each
574    cycle as one of the following: invariant, induction, reduction, unknown.
575    We do that for the loop represented by LOOP_VINFO, and also to its
576    inner-loop, if exists.
577    Examples for scalar cycles:
578
579    Example1: reduction:
580
581               loop1:
582               for (i=0; i<N; i++)
583                  sum += a[i];
584
585    Example2: induction:
586
587               loop2:
588               for (i=0; i<N; i++)
589                  a[i] = i;  */
590
591 static void
592 vect_analyze_scalar_cycles (loop_vec_info loop_vinfo)
593 {
594   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
595
596   vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop);
597
598   /* When vectorizing an outer-loop, the inner-loop is executed sequentially.
599      Reductions in such inner-loop therefore have different properties than
600      the reductions in the nest that gets vectorized:
601      1. When vectorized, they are executed in the same order as in the original
602         scalar loop, so we can't change the order of computation when
603         vectorizing them.
604      2. FIXME: Inner-loop reductions can be used in the inner-loop, so the
605         current checks are too strict.  */
606
607   if (loop->inner)
608     vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop->inner);
609 }
610
611 /* Function vect_get_loop_niters.
612
613    Determine how many iterations the loop is executed.
614    If an expression that represents the number of iterations
615    can be constructed, place it in NUMBER_OF_ITERATIONS.
616    Return the loop exit condition.  */
617
618 static gimple
619 vect_get_loop_niters (struct loop *loop, tree *number_of_iterations)
620 {
621   tree niters;
622
623   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
624     fprintf (vect_dump, "=== get_loop_niters ===");
625
626   niters = number_of_exit_cond_executions (loop);
627
628   if (niters != NULL_TREE
629       && niters != chrec_dont_know)
630     {
631       *number_of_iterations = niters;
632
633       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
634         {
635           fprintf (vect_dump, "==> get_loop_niters:" );
636           print_generic_expr (vect_dump, *number_of_iterations, TDF_SLIM);
637         }
638     }
639
640   return get_loop_exit_condition (loop);
641 }
642
643
644 /* Function bb_in_loop_p
645
646    Used as predicate for dfs order traversal of the loop bbs.  */
647
648 static bool
649 bb_in_loop_p (const_basic_block bb, const void *data)
650 {
651   const struct loop *const loop = (const struct loop *)data;
652   if (flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
653     return true;
654   return false;
655 }
656
657
658 /* Function new_loop_vec_info.
659
660    Create and initialize a new loop_vec_info struct for LOOP, as well as
661    stmt_vec_info structs for all the stmts in LOOP.  */
662
663 static loop_vec_info
664 new_loop_vec_info (struct loop *loop)
665 {
666   loop_vec_info res;
667   basic_block *bbs;
668   gimple_stmt_iterator si;
669   unsigned int i, nbbs;
670
671   res = (loop_vec_info) xcalloc (1, sizeof (struct _loop_vec_info));
672   LOOP_VINFO_LOOP (res) = loop;
673
674   bbs = get_loop_body (loop);
675
676   /* Create/Update stmt_info for all stmts in the loop.  */
677   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
678     {
679       basic_block bb = bbs[i];
680
681       /* BBs in a nested inner-loop will have been already processed (because
682          we will have called vect_analyze_loop_form for any nested inner-loop).
683          Therefore, for stmts in an inner-loop we just want to update the
684          STMT_VINFO_LOOP_VINFO field of their stmt_info to point to the new
685          loop_info of the outer-loop we are currently considering to vectorize
686          (instead of the loop_info of the inner-loop).
687          For stmts in other BBs we need to create a stmt_info from scratch.  */
688       if (bb->loop_father != loop)
689         {
690           /* Inner-loop bb.  */
691           gcc_assert (loop->inner && bb->loop_father == loop->inner);
692           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
693             {
694               gimple phi = gsi_stmt (si);
695               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
696               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
697                 STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
698               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
699               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
700             }
701           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
702            {
703               gimple stmt = gsi_stmt (si);
704               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
705               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
706                  STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
707               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
708               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
709            }
710         }
711       else
712         {
713           /* bb in current nest.  */
714           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
715             {
716               gimple phi = gsi_stmt (si);
717               gimple_set_uid (phi, 0);
718               set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, res, NULL));
719             }
720
721           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
722             {
723               gimple stmt = gsi_stmt (si);
724               gimple_set_uid (stmt, 0);
725               set_vinfo_for_stmt (stmt, new_stmt_vec_info (stmt, res, NULL));
726             }
727         }
728     }
729
730   /* CHECKME: We want to visit all BBs before their successors (except for
731      latch blocks, for which this assertion wouldn't hold).  In the simple
732      case of the loop forms we allow, a dfs order of the BBs would the same
733      as reversed postorder traversal, so we are safe.  */
734
735    free (bbs);
736    bbs = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
737    nbbs = dfs_enumerate_from (loop->header, 0, bb_in_loop_p,
738                               bbs, loop->num_nodes, loop);
739    gcc_assert (nbbs == loop->num_nodes);
740
741   LOOP_VINFO_BBS (res) = bbs;
742   LOOP_VINFO_NITERS (res) = NULL;
743   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (res) = NULL;
744   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (res) = 0;
745   LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (res) = 0;
746   LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (res) = 0;
747   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (res) = 0;
748   LOOP_VINFO_LOOP_NEST (res) = VEC_alloc (loop_p, heap, 3);
749   LOOP_VINFO_DATAREFS (res) = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 10);
750   LOOP_VINFO_DDRS (res) = VEC_alloc (ddr_p, heap, 10 * 10);
751   LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR (res) = NULL;
752   LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (res) =
753     VEC_alloc (gimple, heap,
754                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIGNMENT_CHECKS));
755   LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (res) =
756     VEC_alloc (ddr_p, heap,
757                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS));
758   LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
759   LOOP_VINFO_REDUCTIONS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
760   LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (res) = VEC_alloc (slp_instance, heap, 10);
761   LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (res) = 1;
762   LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (res) = NULL;
763
764   return res;
765 }
766
767
768 /* Function destroy_loop_vec_info.
769
770    Free LOOP_VINFO struct, as well as all the stmt_vec_info structs of all the
771    stmts in the loop.  */
772
773 void
774 destroy_loop_vec_info (loop_vec_info loop_vinfo, bool clean_stmts)
775 {
776   struct loop *loop;
777   basic_block *bbs;
778   int nbbs;
779   gimple_stmt_iterator si;
780   int j;
781   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
782   slp_instance instance;
783
784   if (!loop_vinfo)
785     return;
786
787   loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
788
789   bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
790   nbbs = loop->num_nodes;
791
792   if (!clean_stmts)
793     {
794       free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
795       free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
796       free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
797       VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
798       VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
799       VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
800
801       free (loop_vinfo);
802       loop->aux = NULL;
803       return;
804     }
805
806   for (j = 0; j < nbbs; j++)
807     {
808       basic_block bb = bbs[j];
809       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
810         free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
811
812       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); )
813         {
814           gimple stmt = gsi_stmt (si);
815           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
816
817           if (stmt_info)
818             {
819               /* Check if this is a "pattern stmt" (introduced by the
820                  vectorizer during the pattern recognition pass).  */
821               bool remove_stmt_p = false;
822               gimple orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
823               if (orig_stmt)
824                 {
825                   stmt_vec_info orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
826                   if (orig_stmt_info
827                       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info))
828                     remove_stmt_p = true;
829                 }
830
831               /* Free stmt_vec_info.  */
832               free_stmt_vec_info (stmt);
833
834               /* Remove dead "pattern stmts".  */
835               if (remove_stmt_p)
836                 gsi_remove (&si, true);
837             }
838           gsi_next (&si);
839         }
840     }
841
842   free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
843   free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
844   free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
845   VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
846   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
847   VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
848   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
849   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, j, instance)
850     vect_free_slp_instance (instance);
851
852   VEC_free (slp_instance, heap, LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo));
853   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (loop_vinfo));
854   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo));
855
856   if (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo))
857     htab_delete (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo));
858
859   free (loop_vinfo);
860   loop->aux = NULL;
861 }
862
863
864 /* Function vect_analyze_loop_1.
865
866    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
867    for it. The different analyses will record information in the
868    loop_vec_info struct.  This is a subset of the analyses applied in
869    vect_analyze_loop, to be applied on an inner-loop nested in the loop
870    that is now considered for (outer-loop) vectorization.  */
871
872 static loop_vec_info
873 vect_analyze_loop_1 (struct loop *loop)
874 {
875   loop_vec_info loop_vinfo;
876
877   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
878     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest_1 =====");
879
880   /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit, etc.  */
881
882   loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
883   if (!loop_vinfo)
884     {
885       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
886         fprintf (vect_dump, "bad inner-loop form.");
887       return NULL;
888     }
889
890   return loop_vinfo;
891 }
892
893
894 /* Function vect_analyze_loop_form.
895
896    Verify that certain CFG restrictions hold, including:
897    - the loop has a pre-header
898    - the loop has a single entry and exit
899    - the loop exit condition is simple enough, and the number of iterations
900      can be analyzed (a countable loop).  */
901
902 loop_vec_info
903 vect_analyze_loop_form (struct loop *loop)
904 {
905   loop_vec_info loop_vinfo;
906   gimple loop_cond;
907   tree number_of_iterations = NULL;
908   loop_vec_info inner_loop_vinfo = NULL;
909
910   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
911     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_form ===");
912
913   /* Different restrictions apply when we are considering an inner-most loop,
914      vs. an outer (nested) loop.
915      (FORNOW. May want to relax some of these restrictions in the future).  */
916
917   if (!loop->inner)
918     {
919       /* Inner-most loop.  We currently require that the number of BBs is
920          exactly 2 (the header and latch).  Vectorizable inner-most loops
921          look like this:
922
923                         (pre-header)
924                            |
925                           header <--------+
926                            | |            |
927                            | +--> latch --+
928                            |
929                         (exit-bb)  */
930
931       if (loop->num_nodes != 2)
932         {
933           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
934             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
935           return NULL;
936         }
937
938       if (empty_block_p (loop->header))
939     {
940           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
941             fprintf (vect_dump, "not vectorized: empty loop.");
942       return NULL;
943     }
944     }
945   else
946     {
947       struct loop *innerloop = loop->inner;
948       edge entryedge;
949
950       /* Nested loop. We currently require that the loop is doubly-nested,
951          contains a single inner loop, and the number of BBs is exactly 5.
952          Vectorizable outer-loops look like this:
953
954                         (pre-header)
955                            |
956                           header <---+
957                            |         |
958                           inner-loop |
959                            |         |
960                           tail ------+
961                            |
962                         (exit-bb)
963
964          The inner-loop has the properties expected of inner-most loops
965          as described above.  */
966
967       if ((loop->inner)->inner || (loop->inner)->next)
968         {
969           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
970             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple nested loops.");
971           return NULL;
972         }
973
974       /* Analyze the inner-loop.  */
975       inner_loop_vinfo = vect_analyze_loop_1 (loop->inner);
976       if (!inner_loop_vinfo)
977         {
978           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
979             fprintf (vect_dump, "not vectorized: Bad inner loop.");
980           return NULL;
981         }
982
983       if (!expr_invariant_in_loop_p (loop,
984                                         LOOP_VINFO_NITERS (inner_loop_vinfo)))
985         {
986           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
987             fprintf (vect_dump,
988                      "not vectorized: inner-loop count not invariant.");
989           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
990           return NULL;
991         }
992
993       if (loop->num_nodes != 5)
994         {
995           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
996             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
997           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
998           return NULL;
999         }
1000
1001       gcc_assert (EDGE_COUNT (innerloop->header->preds) == 2);
1002       entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 0);
1003       if (EDGE_PRED (innerloop->header, 0)->src == innerloop->latch)
1004         entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 1);
1005
1006       if (entryedge->src != loop->header
1007           || !single_exit (innerloop)
1008           || single_exit (innerloop)->dest !=  EDGE_PRED (loop->latch, 0)->src)
1009         {
1010           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1011             fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported outerloop form.");
1012           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1013           return NULL;
1014         }
1015
1016       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1017         fprintf (vect_dump, "Considering outer-loop vectorization.");
1018     }
1019
1020   if (!single_exit (loop)
1021       || EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1022     {
1023       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1024         {
1025           if (!single_exit (loop))
1026             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple exits.");
1027           else if (EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1028             fprintf (vect_dump, "not vectorized: too many incoming edges.");
1029         }
1030       if (inner_loop_vinfo)
1031         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1032       return NULL;
1033     }
1034
1035   /* We assume that the loop exit condition is at the end of the loop. i.e,
1036      that the loop is represented as a do-while (with a proper if-guard
1037      before the loop if needed), where the loop header contains all the
1038      executable statements, and the latch is empty.  */
1039   if (!empty_block_p (loop->latch)
1040         || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (loop->latch)))
1041     {
1042       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1043         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unexpected loop form.");
1044       if (inner_loop_vinfo)
1045         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1046       return NULL;
1047     }
1048
1049   /* Make sure there exists a single-predecessor exit bb:  */
1050   if (!single_pred_p (single_exit (loop)->dest))
1051     {
1052       edge e = single_exit (loop);
1053       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1054         {
1055           split_loop_exit_edge (e);
1056           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1057             fprintf (vect_dump, "split exit edge.");
1058         }
1059       else
1060         {
1061           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1062             fprintf (vect_dump, "not vectorized: abnormal loop exit edge.");
1063           if (inner_loop_vinfo)
1064             destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1065           return NULL;
1066         }
1067     }
1068
1069   loop_cond = vect_get_loop_niters (loop, &number_of_iterations);
1070   if (!loop_cond)
1071     {
1072       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1073         fprintf (vect_dump, "not vectorized: complicated exit condition.");
1074       if (inner_loop_vinfo)
1075         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1076       return NULL;
1077     }
1078
1079   if (!number_of_iterations)
1080     {
1081       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1082         fprintf (vect_dump,
1083                  "not vectorized: number of iterations cannot be computed.");
1084       if (inner_loop_vinfo)
1085         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1086       return NULL;
1087     }
1088
1089   if (chrec_contains_undetermined (number_of_iterations))
1090     {
1091       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1092         fprintf (vect_dump, "Infinite number of iterations.");
1093       if (inner_loop_vinfo)
1094         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1095       return NULL;
1096     }
1097
1098   if (!NITERS_KNOWN_P (number_of_iterations))
1099     {
1100       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1101         {
1102           fprintf (vect_dump, "Symbolic number of iterations is ");
1103           print_generic_expr (vect_dump, number_of_iterations, TDF_DETAILS);
1104         }
1105     }
1106   else if (TREE_INT_CST_LOW (number_of_iterations) == 0)
1107     {
1108       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1109         fprintf (vect_dump, "not vectorized: number of iterations = 0.");
1110       if (inner_loop_vinfo)
1111         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1112       return NULL;
1113     }
1114
1115   loop_vinfo = new_loop_vec_info (loop);
1116   LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1117   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1118
1119   STMT_VINFO_TYPE (vinfo_for_stmt (loop_cond)) = loop_exit_ctrl_vec_info_type;
1120
1121   /* CHECKME: May want to keep it around it in the future.  */
1122   if (inner_loop_vinfo)
1123     destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1124
1125   gcc_assert (!loop->aux);
1126   loop->aux = loop_vinfo;
1127   return loop_vinfo;
1128 }
1129
1130
1131 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
1132
1133 static inline int
1134 vect_get_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
1135 {
1136   tree dummy_type = NULL;
1137   int dummy = 0;
1138
1139   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
1140                                                        dummy_type, dummy);
1141 }
1142
1143  
1144 /* Function vect_analyze_loop_operations.
1145
1146    Scan the loop stmts and make sure they are all vectorizable.  */
1147
1148 static bool
1149 vect_analyze_loop_operations (loop_vec_info loop_vinfo)
1150 {
1151   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1152   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
1153   int nbbs = loop->num_nodes;
1154   gimple_stmt_iterator si;
1155   unsigned int vectorization_factor = 0;
1156   int i;
1157   gimple phi;
1158   stmt_vec_info stmt_info;
1159   bool need_to_vectorize = false;
1160   int min_profitable_iters;
1161   int min_scalar_loop_bound;
1162   unsigned int th;
1163   bool only_slp_in_loop = true, ok;
1164
1165   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1166     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_operations ===");
1167
1168   gcc_assert (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo));
1169   vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1170
1171   for (i = 0; i < nbbs; i++)
1172     {
1173       basic_block bb = bbs[i];
1174
1175       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1176         {
1177           phi = gsi_stmt (si);
1178           ok = true;
1179
1180           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
1181           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1182             {
1183               fprintf (vect_dump, "examining phi: ");
1184               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1185             }
1186
1187           if (! is_loop_header_bb_p (bb))
1188             {
1189               /* inner-loop loop-closed exit phi in outer-loop vectorization
1190                  (i.e. a phi in the tail of the outer-loop).
1191                  FORNOW: we currently don't support the case that these phis
1192                  are not used in the outerloop (unless it is double reduction,
1193                  i.e., this phi is vect_reduction_def), cause this case
1194                  requires to actually do something here.  */
1195               if ((!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1196                    || STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1197                   && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)
1198                      != vect_double_reduction_def)
1199                 {
1200                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1201                     fprintf (vect_dump,
1202                              "Unsupported loop-closed phi in outer-loop.");
1203                   return false;
1204                 }
1205               continue;
1206             }
1207
1208           gcc_assert (stmt_info);
1209
1210           if (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1211             {
1212               /* FORNOW: not yet supported.  */
1213               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1214                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: value used after loop.");
1215               return false;
1216             }
1217
1218           if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_used_in_scope
1219               && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_induction_def)
1220             {
1221               /* A scalar-dependence cycle that we don't support.  */
1222               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1223                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: scalar dependence cycle.");
1224               return false;
1225             }
1226
1227           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1228             {
1229               need_to_vectorize = true;
1230               if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
1231                 ok = vectorizable_induction (phi, NULL, NULL);
1232             }
1233
1234           if (!ok)
1235             {
1236               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1237                 {
1238                   fprintf (vect_dump,
1239                            "not vectorized: relevant phi not supported: ");
1240                   print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1241                 }
1242               return false;
1243             }
1244         }
1245
1246       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1247         {
1248           gimple stmt = gsi_stmt (si);
1249           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1250
1251           gcc_assert (stmt_info);
1252
1253           if (!vect_analyze_stmt (stmt, &need_to_vectorize, NULL))
1254             return false;
1255
1256           if ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1257                || VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)))
1258               && !PURE_SLP_STMT (stmt_info))
1259             /* STMT needs both SLP and loop-based vectorization.  */
1260             only_slp_in_loop = false;
1261         }
1262     } /* bbs */
1263
1264   /* All operations in the loop are either irrelevant (deal with loop
1265      control, or dead), or only used outside the loop and can be moved
1266      out of the loop (e.g. invariants, inductions).  The loop can be
1267      optimized away by scalar optimizations.  We're better off not
1268      touching this loop.  */
1269   if (!need_to_vectorize)
1270     {
1271       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1272         fprintf (vect_dump,
1273                  "All the computation can be taken out of the loop.");
1274       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1275         fprintf (vect_dump,
1276                  "not vectorized: redundant loop. no profit to vectorize.");
1277       return false;
1278     }
1279
1280   /* If all the stmts in the loop can be SLPed, we perform only SLP, and
1281      vectorization factor of the loop is the unrolling factor required by the
1282      SLP instances.  If that unrolling factor is 1, we say, that we perform
1283      pure SLP on loop - cross iteration parallelism is not exploited.  */
1284   if (only_slp_in_loop)
1285     vectorization_factor = LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo);
1286   else
1287     vectorization_factor = least_common_multiple (vectorization_factor,
1288                                 LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo));
1289
1290   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
1291
1292   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1293       && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1294     fprintf (vect_dump,
1295         "vectorization_factor = %d, niters = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1296         vectorization_factor, LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo));
1297
1298   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1299       && (LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) < vectorization_factor))
1300     {
1301       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1302         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count too small.");
1303       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1304         fprintf (vect_dump,"not vectorized: iteration count smaller than "
1305                  "vectorization factor.");
1306       return false;
1307     }
1308
1309   /* Analyze cost.  Decide if worth while to vectorize.  */
1310
1311   /* Once VF is set, SLP costs should be updated since the number of created
1312      vector stmts depends on VF.  */
1313   vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vinfo);
1314
1315   min_profitable_iters = vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vinfo);
1316   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (loop_vinfo) = min_profitable_iters;
1317
1318   if (min_profitable_iters < 0)
1319     {
1320       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1321         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not profitable.");
1322       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1323         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector version will never be "
1324                  "profitable.");
1325       return false;
1326     }
1327
1328   min_scalar_loop_bound = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_VECT_LOOP_BOUND)
1329                             * vectorization_factor) - 1);
1330
1331   /* Use the cost model only if it is more conservative than user specified
1332      threshold.  */
1333
1334   th = (unsigned) min_scalar_loop_bound;
1335   if (min_profitable_iters
1336       && (!min_scalar_loop_bound
1337           || min_profitable_iters > min_scalar_loop_bound))
1338     th = (unsigned) min_profitable_iters;
1339
1340   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1341       && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) <= th)
1342     {
1343       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1344         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not "
1345                  "profitable.");
1346       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1347         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count smaller than "
1348                  "user specified loop bound parameter or minimum "
1349                  "profitable iterations (whichever is more conservative).");
1350       return false;
1351     }
1352
1353   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1354       || LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0
1355       || LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
1356     {
1357       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1358         fprintf (vect_dump, "epilog loop required.");
1359       if (!vect_can_advance_ivs_p (loop_vinfo))
1360         {
1361           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1362             fprintf (vect_dump,
1363                      "not vectorized: can't create epilog loop 1.");
1364           return false;
1365         }
1366       if (!slpeel_can_duplicate_loop_p (loop, single_exit (loop)))
1367         {
1368           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1369             fprintf (vect_dump,
1370                      "not vectorized: can't create epilog loop 2.");
1371           return false;
1372         }
1373     }
1374
1375   return true;
1376 }
1377
1378
1379 /* Function vect_analyze_loop_2.
1380
1381    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1382    for it.  The different analyses will record information in the
1383    loop_vec_info struct.  */
1384 static bool
1385 vect_analyze_loop_2 (loop_vec_info loop_vinfo)
1386 {
1387   bool ok, dummy;
1388   int max_vf = MAX_VECTORIZATION_FACTOR;
1389   int min_vf = 2;
1390
1391   /* Find all data references in the loop (which correspond to vdefs/vuses)
1392      and analyze their evolution in the loop.  Also adjust the minimal
1393      vectorization factor according to the loads and stores.
1394
1395      FORNOW: Handle only simple, array references, which
1396      alignment can be forced, and aligned pointer-references.  */
1397
1398   ok = vect_analyze_data_refs (loop_vinfo, NULL, &min_vf);
1399   if (!ok)
1400     {
1401       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1402         fprintf (vect_dump, "bad data references.");
1403       return false;
1404     }
1405
1406   /* Classify all cross-iteration scalar data-flow cycles.
1407      Cross-iteration cycles caused by virtual phis are analyzed separately.  */
1408
1409   vect_analyze_scalar_cycles (loop_vinfo);
1410
1411   vect_pattern_recog (loop_vinfo);
1412
1413   /* Data-flow analysis to detect stmts that do not need to be vectorized.  */
1414
1415   ok = vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vinfo);
1416   if (!ok)
1417     {
1418       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1419         fprintf (vect_dump, "unexpected pattern.");
1420       return false;
1421     }
1422
1423   /* Analyze data dependences between the data-refs in the loop
1424      and adjust the maximum vectorization factor according to
1425      the dependences.
1426      FORNOW: fail at the first data dependence that we encounter.  */
1427
1428   ok = vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vinfo, NULL, &max_vf, &dummy);
1429   if (!ok
1430       || max_vf < min_vf)
1431     {
1432       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1433         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1434       return false;
1435     }
1436
1437   ok = vect_determine_vectorization_factor (loop_vinfo);
1438   if (!ok)
1439     {
1440       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1441         fprintf (vect_dump, "can't determine vectorization factor.");
1442       return false;
1443     }
1444   if (max_vf < LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo))
1445     {
1446       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1447         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1448       return false;
1449     }
1450
1451   /* Analyze the alignment of the data-refs in the loop.
1452      Fail if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
1453
1454   ok = vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1455   if (!ok)
1456     {
1457       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1458         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1459       return false;
1460     }
1461
1462   /* Analyze the access patterns of the data-refs in the loop (consecutive,
1463      complex, etc.). FORNOW: Only handle consecutive access pattern.  */
1464
1465   ok = vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vinfo, NULL);
1466   if (!ok)
1467     {
1468       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1469         fprintf (vect_dump, "bad data access.");
1470       return false;
1471     }
1472
1473   /* Prune the list of ddrs to be tested at run-time by versioning for alias.
1474      It is important to call pruning after vect_analyze_data_ref_accesses,
1475      since we use grouping information gathered by interleaving analysis.  */
1476   ok = vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vinfo);
1477   if (!ok)
1478     {
1479       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1480         fprintf (vect_dump, "too long list of versioning for alias "
1481                             "run-time tests.");
1482       return false;
1483     }
1484
1485   /* This pass will decide on using loop versioning and/or loop peeling in
1486      order to enhance the alignment of data references in the loop.  */
1487
1488   ok = vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vinfo);
1489   if (!ok)
1490     {
1491       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1492         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1493       return false;
1494     }
1495
1496   /* Check the SLP opportunities in the loop, analyze and build SLP trees.  */
1497   ok = vect_analyze_slp (loop_vinfo, NULL);
1498   if (ok)
1499     {
1500       /* Decide which possible SLP instances to SLP.  */
1501       vect_make_slp_decision (loop_vinfo);
1502
1503       /* Find stmts that need to be both vectorized and SLPed.  */
1504       vect_detect_hybrid_slp (loop_vinfo);
1505     }
1506
1507   /* Scan all the operations in the loop and make sure they are
1508      vectorizable.  */
1509
1510   ok = vect_analyze_loop_operations (loop_vinfo);
1511   if (!ok)
1512     {
1513       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1514         fprintf (vect_dump, "bad operation or unsupported loop bound.");
1515       return false;
1516     }
1517
1518   return true;
1519 }
1520
1521 /* Function vect_analyze_loop.
1522
1523    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1524    for it.  The different analyses will record information in the
1525    loop_vec_info struct.  */
1526 loop_vec_info
1527 vect_analyze_loop (struct loop *loop)
1528 {
1529   loop_vec_info loop_vinfo;
1530   unsigned int vector_sizes;
1531
1532   /* Autodetect first vector size we try.  */
1533   current_vector_size = 0;
1534   vector_sizes = targetm.vectorize.autovectorize_vector_sizes ();
1535
1536   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1537     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest =====");
1538
1539   if (loop_outer (loop)
1540       && loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))
1541       && LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))))
1542     {
1543       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1544         fprintf (vect_dump, "outer-loop already vectorized.");
1545       return NULL;
1546     }
1547
1548   while (1)
1549     {
1550       /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit).  */
1551       loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
1552       if (!loop_vinfo)
1553         {
1554           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1555             fprintf (vect_dump, "bad loop form.");
1556           return NULL;
1557         }
1558
1559       if (vect_analyze_loop_2 (loop_vinfo))
1560         {
1561           LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vinfo) = 1;
1562
1563           return loop_vinfo;
1564         }
1565
1566       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1567
1568       vector_sizes &= ~current_vector_size;
1569       if (vector_sizes == 0
1570           || current_vector_size == 0)
1571         return NULL;
1572
1573       /* Try the next biggest vector size.  */
1574       current_vector_size = 1 << floor_log2 (vector_sizes);
1575       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1576         fprintf (vect_dump, "***** Re-trying analysis with "
1577                  "vector size %d\n", current_vector_size);
1578     }
1579 }
1580
1581
1582 /* Function reduction_code_for_scalar_code
1583
1584    Input:
1585    CODE - tree_code of a reduction operations.
1586
1587    Output:
1588    REDUC_CODE - the corresponding tree-code to be used to reduce the
1589       vector of partial results into a single scalar result (which
1590       will also reside in a vector) or ERROR_MARK if the operation is
1591       a supported reduction operation, but does not have such tree-code.
1592
1593    Return FALSE if CODE currently cannot be vectorized as reduction.  */
1594
1595 static bool
1596 reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code code,
1597                                 enum tree_code *reduc_code)
1598 {
1599   switch (code)
1600     {
1601       case MAX_EXPR:
1602         *reduc_code = REDUC_MAX_EXPR;
1603         return true;
1604
1605       case MIN_EXPR:
1606         *reduc_code = REDUC_MIN_EXPR;
1607         return true;
1608
1609       case PLUS_EXPR:
1610         *reduc_code = REDUC_PLUS_EXPR;
1611         return true;
1612
1613       case MULT_EXPR:
1614       case MINUS_EXPR:
1615       case BIT_IOR_EXPR:
1616       case BIT_XOR_EXPR:
1617       case BIT_AND_EXPR:
1618         *reduc_code = ERROR_MARK;
1619         return true;
1620
1621       default:
1622        return false;
1623     }
1624 }
1625
1626
1627 /* Error reporting helper for vect_is_simple_reduction below.  GIMPLE statement
1628    STMT is printed with a message MSG. */
1629
1630 static void
1631 report_vect_op (gimple stmt, const char *msg)
1632 {
1633   fprintf (vect_dump, "%s", msg);
1634   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
1635 }
1636
1637
1638 /* Function vect_is_simple_reduction_1
1639
1640    (1) Detect a cross-iteration def-use cycle that represents a simple
1641    reduction computation.  We look for the following pattern:
1642
1643    loop_header:
1644      a1 = phi < a0, a2 >
1645      a3 = ...
1646      a2 = operation (a3, a1)
1647
1648    such that:
1649    1. operation is commutative and associative and it is safe to
1650       change the order of the computation (if CHECK_REDUCTION is true)
1651    2. no uses for a2 in the loop (a2 is used out of the loop)
1652    3. no uses of a1 in the loop besides the reduction operation.
1653
1654    Condition 1 is tested here.
1655    Conditions 2,3 are tested in vect_mark_stmts_to_be_vectorized.
1656
1657    (2) Detect a cross-iteration def-use cycle in nested loops, i.e.,
1658    nested cycles, if CHECK_REDUCTION is false.
1659
1660    (3) Detect cycles of phi nodes in outer-loop vectorization, i.e., double
1661    reductions:
1662
1663      a1 = phi < a0, a2 >
1664      inner loop (def of a3)
1665      a2 = phi < a3 >
1666
1667    If MODIFY is true it tries also to rework the code in-place to enable
1668    detection of more reduction patterns.  For the time being we rewrite
1669    "res -= RHS" into "rhs += -RHS" when it seems worthwhile.
1670 */
1671
1672 static gimple
1673 vect_is_simple_reduction_1 (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
1674                             bool check_reduction, bool *double_reduc,
1675                             bool modify)
1676 {
1677   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1678   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1679   edge latch_e = loop_latch_edge (loop);
1680   tree loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, latch_e);
1681   gimple def_stmt, def1 = NULL, def2 = NULL;
1682   enum tree_code orig_code, code;
1683   tree op1, op2, op3 = NULL_TREE, op4 = NULL_TREE;
1684   tree type;
1685   int nloop_uses;
1686   tree name;
1687   imm_use_iterator imm_iter;
1688   use_operand_p use_p;
1689   bool phi_def;
1690
1691   *double_reduc = false;
1692
1693   /* If CHECK_REDUCTION is true, we assume inner-most loop vectorization,
1694      otherwise, we assume outer loop vectorization.  */
1695   gcc_assert ((check_reduction && loop == vect_loop)
1696               || (!check_reduction && flow_loop_nested_p (vect_loop, loop)));
1697
1698   name = PHI_RESULT (phi);
1699   nloop_uses = 0;
1700   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1701     {
1702       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1703       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1704         continue;
1705       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
1706           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
1707           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1708         nloop_uses++;
1709       if (nloop_uses > 1)
1710         {
1711           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1712             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1713           return NULL;
1714         }
1715     }
1716
1717   if (TREE_CODE (loop_arg) != SSA_NAME)
1718     {
1719       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1720         {
1721           fprintf (vect_dump, "reduction: not ssa_name: ");
1722           print_generic_expr (vect_dump, loop_arg, TDF_SLIM);
1723         }
1724       return NULL;
1725     }
1726
1727   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (loop_arg);
1728   if (!def_stmt)
1729     {
1730       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1731         fprintf (vect_dump, "reduction: no def_stmt.");
1732       return NULL;
1733     }
1734
1735   if (!is_gimple_assign (def_stmt) && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
1736     {
1737       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1738         print_gimple_stmt (vect_dump, def_stmt, 0, TDF_SLIM);
1739       return NULL;
1740     }
1741
1742   if (is_gimple_assign (def_stmt))
1743     {
1744       name = gimple_assign_lhs (def_stmt);
1745       phi_def = false;
1746     }
1747   else
1748     {
1749       name = PHI_RESULT (def_stmt);
1750       phi_def = true;
1751     }
1752
1753   nloop_uses = 0;
1754   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1755     {
1756       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1757       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1758         continue;
1759       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
1760           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
1761           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1762         nloop_uses++;
1763       if (nloop_uses > 1)
1764         {
1765           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1766             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1767           return NULL;
1768         }
1769     }
1770
1771   /* If DEF_STMT is a phi node itself, we expect it to have a single argument
1772      defined in the inner loop.  */
1773   if (phi_def)
1774     {
1775       op1 = PHI_ARG_DEF (def_stmt, 0);
1776
1777       if (gimple_phi_num_args (def_stmt) != 1
1778           || TREE_CODE (op1) != SSA_NAME)
1779         {
1780           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1781             fprintf (vect_dump, "unsupported phi node definition.");
1782
1783           return NULL;
1784         }
1785
1786       def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1787       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1788           && loop->inner
1789           && flow_bb_inside_loop_p (loop->inner, gimple_bb (def1))
1790           && is_gimple_assign (def1))
1791         {
1792           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1793             report_vect_op (def_stmt, "detected double reduction: ");
1794
1795           *double_reduc = true;
1796           return def_stmt;
1797         }
1798
1799       return NULL;
1800     }
1801
1802   code = orig_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
1803
1804   /* We can handle "res -= x[i]", which is non-associative by
1805      simply rewriting this into "res += -x[i]".  Avoid changing
1806      gimple instruction for the first simple tests and only do this
1807      if we're allowed to change code at all.  */
1808   if (code == MINUS_EXPR
1809       && modify
1810       && (op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt))
1811       && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1812       && SSA_NAME_DEF_STMT (op1) == phi)
1813     code = PLUS_EXPR;
1814
1815   if (check_reduction
1816       && (!commutative_tree_code (code) || !associative_tree_code (code)))
1817     {
1818       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1819         report_vect_op (def_stmt, "reduction: not commutative/associative: ");
1820       return NULL;
1821     }
1822
1823   if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
1824     {
1825       if (code != COND_EXPR)
1826         {
1827           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1828             report_vect_op (def_stmt, "reduction: not binary operation: ");
1829
1830           return NULL;
1831         }
1832
1833       op3 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 0);
1834       if (COMPARISON_CLASS_P (op3))
1835         {
1836           op4 = TREE_OPERAND (op3, 1);
1837           op3 = TREE_OPERAND (op3, 0);
1838         }
1839
1840       op1 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 1);
1841       op2 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 2);
1842
1843       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1844         {
1845           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1846             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1847
1848           return NULL;
1849         }
1850     }
1851   else
1852     {
1853       op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1854       op2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1855
1856       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME || TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1857         {
1858           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1859             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1860
1861           return NULL;
1862         }
1863    }
1864
1865   type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt));
1866   if ((TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1867        && !types_compatible_p (type,TREE_TYPE (op1)))
1868       || (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME
1869           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op2)))
1870       || (op3 && TREE_CODE (op3) == SSA_NAME
1871           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op3)))
1872       || (op4 && TREE_CODE (op4) == SSA_NAME
1873           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op4))))
1874     {
1875       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1876         {
1877           fprintf (vect_dump, "reduction: multiple types: operation type: ");
1878           print_generic_expr (vect_dump, type, TDF_SLIM);
1879           fprintf (vect_dump, ", operands types: ");
1880           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op1), TDF_SLIM);
1881           fprintf (vect_dump, ",");
1882           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op2), TDF_SLIM);
1883           if (op3)
1884             {
1885               fprintf (vect_dump, ",");
1886               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op3), TDF_SLIM);
1887             }
1888
1889           if (op4)
1890             {
1891               fprintf (vect_dump, ",");
1892               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op4), TDF_SLIM);
1893             }
1894         }
1895
1896       return NULL;
1897     }
1898
1899   /* Check that it's ok to change the order of the computation.
1900      Generally, when vectorizing a reduction we change the order of the
1901      computation.  This may change the behavior of the program in some
1902      cases, so we need to check that this is ok.  One exception is when
1903      vectorizing an outer-loop: the inner-loop is executed sequentially,
1904      and therefore vectorizing reductions in the inner-loop during
1905      outer-loop vectorization is safe.  */
1906
1907   /* CHECKME: check for !flag_finite_math_only too?  */
1908   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_associative_math
1909       && check_reduction)
1910     {
1911       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1912       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1913         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe fp math optimization: ");
1914       return NULL;
1915     }
1916   else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1917            && check_reduction)
1918     {
1919       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1920       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1921         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe int math optimization: ");
1922       return NULL;
1923     }
1924   else if (SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type) && check_reduction)
1925     {
1926       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1927       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1928         report_vect_op (def_stmt,
1929                         "reduction: unsafe fixed-point math optimization: ");
1930       return NULL;
1931     }
1932
1933   /* If we detected "res -= x[i]" earlier, rewrite it into
1934      "res += -x[i]" now.  If this turns out to be useless reassoc
1935      will clean it up again.  */
1936   if (orig_code == MINUS_EXPR)
1937     {
1938       tree rhs = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1939       tree negrhs = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (rhs), NULL);
1940       gimple negate_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NEGATE_EXPR, negrhs,
1941                                                          rhs, NULL);
1942       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
1943       set_vinfo_for_stmt (negate_stmt, new_stmt_vec_info (negate_stmt, 
1944                                                           loop_info, NULL));
1945       gsi_insert_before (&gsi, negate_stmt, GSI_NEW_STMT);
1946       gimple_assign_set_rhs2 (def_stmt, negrhs);
1947       gimple_assign_set_rhs_code (def_stmt, PLUS_EXPR);
1948       update_stmt (def_stmt);
1949     }
1950
1951   /* Reduction is safe. We're dealing with one of the following:
1952      1) integer arithmetic and no trapv
1953      2) floating point arithmetic, and special flags permit this optimization
1954      3) nested cycle (i.e., outer loop vectorization).  */
1955   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1956     def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1957
1958   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
1959     def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
1960
1961   if (code != COND_EXPR
1962       && (!def1 || !def2 || gimple_nop_p (def1) || gimple_nop_p (def2)))
1963     {
1964       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1965         report_vect_op (def_stmt, "reduction: no defs for operands: ");
1966       return NULL;
1967     }
1968
1969   /* Check that one def is the reduction def, defined by PHI,
1970      the other def is either defined in the loop ("vect_internal_def"),
1971      or it's an induction (defined by a loop-header phi-node).  */
1972
1973   if (def2 && def2 == phi
1974       && (code == COND_EXPR
1975           || (def1 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def1))
1976               && (is_gimple_assign (def1)
1977                   || is_gimple_call (def1)
1978                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1979                       == vect_induction_def
1980                   || (gimple_code (def1) == GIMPLE_PHI
1981                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1982                           == vect_internal_def
1983                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def1)))))))
1984     {
1985       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1986         report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
1987       return def_stmt;
1988     }
1989   else if (def1 && def1 == phi
1990            && (code == COND_EXPR
1991                || (def2 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def2))
1992                    && (is_gimple_assign (def2)
1993                        || is_gimple_call (def2)
1994                        || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
1995                            == vect_induction_def
1996                        || (gimple_code (def2) == GIMPLE_PHI
1997                            && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
1998                                == vect_internal_def
1999                            && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def2)))))))
2000     {
2001       if (check_reduction)
2002         {
2003           /* Swap operands (just for simplicity - so that the rest of the code
2004              can assume that the reduction variable is always the last (second)
2005              argument).  */
2006           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2007             report_vect_op (def_stmt,
2008                             "detected reduction: need to swap operands: ");
2009
2010           swap_tree_operands (def_stmt, gimple_assign_rhs1_ptr (def_stmt),
2011                               gimple_assign_rhs2_ptr (def_stmt));
2012         }
2013       else
2014         {
2015           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2016             report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
2017         }
2018
2019       return def_stmt;
2020     }
2021   else
2022     {
2023       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2024         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unknown pattern: ");
2025
2026       return NULL;
2027     }
2028 }
2029
2030 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, that won't modify code
2031    in-place.  Arguments as there.  */
2032
2033 static gimple
2034 vect_is_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2035                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2036 {
2037   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2038                                      double_reduc, false);
2039 }
2040
2041 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, which will modify code
2042    in-place if it enables detection of more reductions.  Arguments
2043    as there.  */
2044
2045 gimple
2046 vect_force_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2047                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2048 {
2049   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2050                                      double_reduc, true);
2051 }
2052
2053 /* Calculate the cost of one scalar iteration of the loop.  */
2054 int
2055 vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info loop_vinfo)
2056 {
2057   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2058   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2059   int nbbs = loop->num_nodes, factor, scalar_single_iter_cost = 0;
2060   int innerloop_iters, i, stmt_cost;
2061
2062   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2063      iteration for now.
2064
2065      TODO: Add outer loop support.
2066
2067      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2068      statements.  */
2069
2070   /* FORNOW.  */
2071   innerloop_iters = 1;
2072   if (loop->inner)
2073     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2074
2075   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2076     {
2077       gimple_stmt_iterator si;
2078       basic_block bb = bbs[i];
2079
2080       if (bb->loop_father == loop->inner)
2081         factor = innerloop_iters;
2082       else
2083         factor = 1;
2084
2085       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2086         {
2087           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2088           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2089
2090           if (!is_gimple_assign (stmt) && !is_gimple_call (stmt))
2091             continue;
2092
2093           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2094           if (stmt_info
2095               && !STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2096               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2097                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2098             continue;
2099
2100           if (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt)))
2101             {
2102               if (DR_IS_READ (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt))))
2103                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_load);
2104              else
2105                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_store);
2106             }
2107           else
2108             stmt_cost = vect_get_cost (scalar_stmt);
2109
2110           scalar_single_iter_cost += stmt_cost * factor;
2111         }
2112     }
2113   return scalar_single_iter_cost;
2114 }
2115
2116 /* Calculate cost of peeling the loop PEEL_ITERS_PROLOGUE times.  */
2117 int
2118 vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info loop_vinfo, int peel_iters_prologue,
2119                              int *peel_iters_epilogue,
2120                              int scalar_single_iter_cost)
2121 {
2122   int peel_guard_costs = 0;
2123   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2124
2125   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo))
2126     {
2127       *peel_iters_epilogue = vf/2;
2128       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2129         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2130                             "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2131                             "loop iterations are unknown .");
2132
2133       /* If peeled iterations are known but number of scalar loop
2134          iterations are unknown, count a taken branch per peeled loop.  */
2135       peel_guard_costs =  2 * vect_get_cost (cond_branch_taken);
2136     }
2137   else
2138     {
2139       int niters = LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo);
2140       peel_iters_prologue = niters < peel_iters_prologue ?
2141                             niters : peel_iters_prologue;
2142       *peel_iters_epilogue = (niters - peel_iters_prologue) % vf;
2143     }
2144
2145    return (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2146             + (*peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2147            + peel_guard_costs;
2148 }
2149
2150 /* Function vect_estimate_min_profitable_iters
2151
2152    Return the number of iterations required for the vector version of the
2153    loop to be profitable relative to the cost of the scalar version of the
2154    loop.
2155
2156    TODO: Take profile info into account before making vectorization
2157    decisions, if available.  */
2158
2159 int
2160 vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info loop_vinfo)
2161 {
2162   int i;
2163   int min_profitable_iters;
2164   int peel_iters_prologue;
2165   int peel_iters_epilogue;
2166   int vec_inside_cost = 0;
2167   int vec_outside_cost = 0;
2168   int scalar_single_iter_cost = 0;
2169   int scalar_outside_cost = 0;
2170   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2171   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2172   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2173   int nbbs = loop->num_nodes;
2174   int npeel = LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo);
2175   int peel_guard_costs = 0;
2176   int innerloop_iters = 0, factor;
2177   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
2178   slp_instance instance;
2179
2180   /* Cost model disabled.  */
2181   if (!flag_vect_cost_model)
2182     {
2183       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2184         fprintf (vect_dump, "cost model disabled.");
2185       return 0;
2186     }
2187
2188   /* Requires loop versioning tests to handle misalignment.  */
2189   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
2190     {
2191       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2192       vec_outside_cost +=
2193         VEC_length (gimple, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
2194       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2195         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2196                  "versioning to treat misalignment.\n");
2197     }
2198
2199   /* Requires loop versioning with alias checks.  */
2200   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2201     {
2202       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2203       vec_outside_cost +=
2204         VEC_length (ddr_p, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
2205       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2206         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2207                  "versioning aliasing.\n");
2208     }
2209
2210   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2211       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2212     vec_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2213
2214   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2215      iteration for now.
2216
2217      TODO: Add outer loop support.
2218
2219      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2220      statements.  */
2221
2222   /* FORNOW.  */
2223   if (loop->inner)
2224     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2225
2226   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2227     {
2228       gimple_stmt_iterator si;
2229       basic_block bb = bbs[i];
2230
2231       if (bb->loop_father == loop->inner)
2232         factor = innerloop_iters;
2233       else
2234         factor = 1;
2235
2236       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2237         {
2238           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2239           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2240           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2241           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2242               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2243                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2244             continue;
2245           vec_inside_cost += STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) * factor;
2246           /* FIXME: for stmts in the inner-loop in outer-loop vectorization,
2247              some of the "outside" costs are generated inside the outer-loop.  */
2248           vec_outside_cost += STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info);
2249         }
2250     }
2251
2252   scalar_single_iter_cost = vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vinfo);
2253
2254   /* Add additional cost for the peeled instructions in prologue and epilogue
2255      loop.
2256
2257      FORNOW: If we don't know the value of peel_iters for prologue or epilogue
2258      at compile-time - we assume it's vf/2 (the worst would be vf-1).
2259
2260      TODO: Build an expression that represents peel_iters for prologue and
2261      epilogue to be used in a run-time test.  */
2262
2263   if (npeel  < 0)
2264     {
2265       peel_iters_prologue = vf/2;
2266       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2267         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2268                  "prologue peel iters set to vf/2.");
2269
2270       /* If peeling for alignment is unknown, loop bound of main loop becomes
2271          unknown.  */
2272       peel_iters_epilogue = vf/2;
2273       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2274         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2275                  "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2276                  "peeling for alignment is unknown .");
2277
2278       /* If peeled iterations are unknown, count a taken branch and a not taken
2279          branch per peeled loop. Even if scalar loop iterations are known,
2280          vector iterations are not known since peeled prologue iterations are
2281          not known. Hence guards remain the same.  */
2282       peel_guard_costs +=  2 * (vect_get_cost (cond_branch_taken)
2283                                 + vect_get_cost (cond_branch_not_taken));
2284       vec_outside_cost += (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2285                            + (peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2286                            + peel_guard_costs;
2287     }
2288   else
2289     {
2290       peel_iters_prologue = npeel;
2291       vec_outside_cost += vect_get_known_peeling_cost (loop_vinfo,
2292                                     peel_iters_prologue, &peel_iters_epilogue,
2293                                     scalar_single_iter_cost);
2294     }
2295
2296   /* FORNOW: The scalar outside cost is incremented in one of the
2297      following ways:
2298
2299      1. The vectorizer checks for alignment and aliasing and generates
2300      a condition that allows dynamic vectorization.  A cost model
2301      check is ANDED with the versioning condition.  Hence scalar code
2302      path now has the added cost of the versioning check.
2303
2304        if (cost > th & versioning_check)
2305          jmp to vector code
2306
2307      Hence run-time scalar is incremented by not-taken branch cost.
2308
2309      2. The vectorizer then checks if a prologue is required.  If the
2310      cost model check was not done before during versioning, it has to
2311      be done before the prologue check.
2312
2313        if (cost <= th)
2314          prologue = scalar_iters
2315        if (prologue == 0)
2316          jmp to vector code
2317        else
2318          execute prologue
2319        if (prologue == num_iters)
2320          go to exit
2321
2322      Hence the run-time scalar cost is incremented by a taken branch,
2323      plus a not-taken branch, plus a taken branch cost.
2324
2325      3. The vectorizer then checks if an epilogue is required.  If the
2326      cost model check was not done before during prologue check, it
2327      has to be done with the epilogue check.
2328
2329        if (prologue == 0)
2330          jmp to vector code
2331        else
2332          execute prologue
2333        if (prologue == num_iters)
2334          go to exit
2335        vector code:
2336          if ((cost <= th) | (scalar_iters-prologue-epilogue == 0))
2337            jmp to epilogue
2338
2339      Hence the run-time scalar cost should be incremented by 2 taken
2340      branches.
2341
2342      TODO: The back end may reorder the BBS's differently and reverse
2343      conditions/branch directions.  Change the estimates below to
2344      something more reasonable.  */
2345
2346   /* If the number of iterations is known and we do not do versioning, we can
2347      decide whether to vectorize at compile time.  Hence the scalar version
2348      do not carry cost model guard costs.  */
2349   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
2350       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2351       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2352     {
2353       /* Cost model check occurs at versioning.  */
2354       if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2355           || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2356         scalar_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_not_taken);
2357       else
2358         {
2359           /* Cost model check occurs at prologue generation.  */
2360           if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) < 0)
2361             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken)
2362                                    + vect_get_cost (cond_branch_not_taken); 
2363           /* Cost model check occurs at epilogue generation.  */
2364           else
2365             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2366         }
2367     }
2368
2369   /* Add SLP costs.  */
2370   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
2371   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, i, instance)
2372     {
2373       vec_outside_cost += SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2374       vec_inside_cost += SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2375     }
2376
2377   /* Calculate number of iterations required to make the vector version
2378      profitable, relative to the loop bodies only.  The following condition
2379      must hold true:
2380      SIC * niters + SOC > VIC * ((niters-PL_ITERS-EP_ITERS)/VF) + VOC
2381      where
2382      SIC = scalar iteration cost, VIC = vector iteration cost,
2383      VOC = vector outside cost, VF = vectorization factor,
2384      PL_ITERS = prologue iterations, EP_ITERS= epilogue iterations
2385      SOC = scalar outside cost for run time cost model check.  */
2386
2387   if ((scalar_single_iter_cost * vf) > vec_inside_cost)
2388     {
2389       if (vec_outside_cost <= 0)
2390         min_profitable_iters = 1;
2391       else
2392         {
2393           min_profitable_iters = ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf
2394                                   - vec_inside_cost * peel_iters_prologue
2395                                   - vec_inside_cost * peel_iters_epilogue)
2396                                  / ((scalar_single_iter_cost * vf)
2397                                     - vec_inside_cost);
2398
2399           if ((scalar_single_iter_cost * vf * min_profitable_iters)
2400               <= ((vec_inside_cost * min_profitable_iters)
2401                   + ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf)))
2402             min_profitable_iters++;
2403         }
2404     }
2405   /* vector version will never be profitable.  */
2406   else
2407     {
2408       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2409         fprintf (vect_dump, "cost model: the vector iteration cost = %d "
2410                  "divided by the scalar iteration cost = %d "
2411                  "is greater or equal to the vectorization factor = %d.",
2412                  vec_inside_cost, scalar_single_iter_cost, vf);
2413       return -1;
2414     }
2415
2416   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2417     {
2418       fprintf (vect_dump, "Cost model analysis: \n");
2419       fprintf (vect_dump, "  Vector inside of loop cost: %d\n",
2420                vec_inside_cost);
2421       fprintf (vect_dump, "  Vector outside of loop cost: %d\n",
2422                vec_outside_cost);
2423       fprintf (vect_dump, "  Scalar iteration cost: %d\n",
2424                scalar_single_iter_cost);
2425       fprintf (vect_dump, "  Scalar outside cost: %d\n", scalar_outside_cost);
2426       fprintf (vect_dump, "  prologue iterations: %d\n",
2427                peel_iters_prologue);
2428       fprintf (vect_dump, "  epilogue iterations: %d\n",
2429                peel_iters_epilogue);
2430       fprintf (vect_dump, "  Calculated minimum iters for profitability: %d\n",
2431                min_profitable_iters);
2432     }
2433
2434   min_profitable_iters =
2435         min_profitable_iters < vf ? vf : min_profitable_iters;
2436
2437   /* Because the condition we create is:
2438      if (niters <= min_profitable_iters)
2439        then skip the vectorized loop.  */
2440   min_profitable_iters--;
2441
2442   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2443     fprintf (vect_dump, "  Profitability threshold = %d\n",
2444              min_profitable_iters);
2445
2446   return min_profitable_iters;
2447 }
2448
2449
2450 /* TODO: Close dependency between vect_model_*_cost and vectorizable_*
2451    functions. Design better to avoid maintenance issues.  */
2452
2453 /* Function vect_model_reduction_cost.
2454
2455    Models cost for a reduction operation, including the vector ops
2456    generated within the strip-mine loop, the initial definition before
2457    the loop, and the epilogue code that must be generated.  */
2458
2459 static bool
2460 vect_model_reduction_cost (stmt_vec_info stmt_info, enum tree_code reduc_code,
2461                            int ncopies)
2462 {
2463   int outer_cost = 0;
2464   enum tree_code code;
2465   optab optab;
2466   tree vectype;
2467   gimple stmt, orig_stmt;
2468   tree reduction_op;
2469   enum machine_mode mode;
2470   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2471   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2472
2473
2474   /* Cost of reduction op inside loop.  */
2475   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2476     += ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2477
2478   stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2479
2480   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
2481     {
2482     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
2483       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ternary_op);
2484       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 2);
2485       break;
2486     case GIMPLE_UNARY_RHS:
2487       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2488       break;
2489     case GIMPLE_BINARY_RHS:
2490       reduction_op = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2491       break;
2492     default:
2493       gcc_unreachable ();
2494     }
2495
2496   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
2497   if (!vectype)
2498     {
2499       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2500         {
2501           fprintf (vect_dump, "unsupported data-type ");
2502           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (reduction_op), TDF_SLIM);
2503         }
2504       return false;
2505    }
2506
2507   mode = TYPE_MODE (vectype);
2508   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
2509
2510   if (!orig_stmt)
2511     orig_stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2512
2513   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
2514
2515   /* Add in cost for initial definition.  */
2516   outer_cost += vect_get_cost (scalar_to_vec);
2517
2518   /* Determine cost of epilogue code.
2519
2520      We have a reduction operator that will reduce the vector in one statement.
2521      Also requires scalar extract.  */
2522
2523   if (!nested_in_vect_loop_p (loop, orig_stmt))
2524     {
2525       if (reduc_code != ERROR_MARK)
2526         outer_cost += vect_get_cost (vector_stmt) 
2527                       + vect_get_cost (vec_to_scalar); 
2528       else
2529         {
2530           int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
2531           tree bitsize =
2532             TYPE_SIZE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (orig_stmt)));
2533           int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
2534           int nelements = vec_size_in_bits / element_bitsize;
2535
2536           optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
2537
2538           /* We have a whole vector shift available.  */
2539           if (VECTOR_MODE_P (mode)
2540               && optab_handler (optab, mode) != CODE_FOR_nothing
2541               && optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
2542             /* Final reduction via vector shifts and the reduction operator. Also
2543                requires scalar extract.  */
2544             outer_cost += ((exact_log2(nelements) * 2) 
2545               * vect_get_cost (vector_stmt) 
2546               + vect_get_cost (vec_to_scalar));
2547           else
2548             /* Use extracts and reduction op for final reduction.  For N elements,
2549                we have N extracts and N-1 reduction ops.  */
2550             outer_cost += ((nelements + nelements - 1) 
2551               * vect_get_cost (vector_stmt));
2552         }
2553     }
2554
2555   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = outer_cost;
2556
2557   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2558     fprintf (vect_dump, "vect_model_reduction_cost: inside_cost = %d, "
2559              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2560              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2561
2562   return true;
2563 }
2564
2565
2566 /* Function vect_model_induction_cost.
2567
2568    Models cost for induction operations.  */
2569
2570 static void
2571 vect_model_induction_cost (stmt_vec_info stmt_info, int ncopies)
2572 {
2573   /* loop cost for vec_loop.  */
2574   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2575     = ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2576   /* prologue cost for vec_init and vec_step.  */
2577   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info)  
2578     = 2 * vect_get_cost (scalar_to_vec);
2579
2580   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2581     fprintf (vect_dump, "vect_model_induction_cost: inside_cost = %d, "
2582              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2583              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2584 }
2585
2586
2587 /* Function get_initial_def_for_induction
2588
2589    Input:
2590    STMT - a stmt that performs an induction operation in the loop.
2591    IV_PHI - the initial value of the induction variable
2592
2593    Output:
2594    Return a vector variable, initialized with the first VF values of
2595    the induction variable.  E.g., for an iv with IV_PHI='X' and
2596    evolution S, for a vector of 4 units, we want to return:
2597    [X, X + S, X + 2*S, X + 3*S].  */
2598
2599 static tree
2600 get_initial_def_for_induction (gimple iv_phi)
2601 {
2602   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2603   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2604   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2605   tree scalar_type;
2606   tree vectype;
2607   int nunits;
2608   edge pe = loop_preheader_edge (loop);
2609   struct loop *iv_loop;
2610   basic_block new_bb;
2611   tree vec, vec_init, vec_step, t;
2612   tree access_fn;
2613   tree new_var;
2614   tree new_name;
2615   gimple init_stmt, induction_phi, new_stmt;
2616   tree induc_def, vec_def, vec_dest;
2617   tree init_expr, step_expr;
2618   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2619   int i;
2620   bool ok;
2621   int ncopies;
2622   tree expr;
2623   stmt_vec_info phi_info = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2624   bool nested_in_vect_loop = false;
2625   gimple_seq stmts = NULL;
2626   imm_use_iterator imm_iter;
2627   use_operand_p use_p;
2628   gimple exit_phi;
2629   edge latch_e;
2630   tree loop_arg;
2631   gimple_stmt_iterator si;
2632   basic_block bb = gimple_bb (iv_phi);
2633   tree stepvectype;
2634   tree resvectype;
2635
2636   /* Is phi in an inner-loop, while vectorizing an enclosing outer-loop?  */
2637   if (nested_in_vect_loop_p (loop, iv_phi))
2638     {
2639       nested_in_vect_loop = true;
2640       iv_loop = loop->inner;
2641     }
2642   else
2643     iv_loop = loop;
2644   gcc_assert (iv_loop == (gimple_bb (iv_phi))->loop_father);
2645
2646   latch_e = loop_latch_edge (iv_loop);
2647   loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi, latch_e);
2648
2649   access_fn = analyze_scalar_evolution (iv_loop, PHI_RESULT (iv_phi));
2650   gcc_assert (access_fn);
2651   STRIP_NOPS (access_fn);
2652   ok = vect_is_simple_iv_evolution (iv_loop->num, access_fn,
2653                                     &init_expr, &step_expr);
2654   gcc_assert (ok);
2655   pe = loop_preheader_edge (iv_loop);
2656
2657   scalar_type = TREE_TYPE (init_expr);
2658   vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2659   resvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (PHI_RESULT (iv_phi)));
2660   gcc_assert (vectype);
2661   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2662   ncopies = vf / nunits;
2663
2664   gcc_assert (phi_info);
2665   gcc_assert (ncopies >= 1);
2666
2667   /* Find the first insertion point in the BB.  */
2668   si = gsi_after_labels (bb);
2669
2670   /* Create the vector that holds the initial_value of the induction.  */
2671   if (nested_in_vect_loop)
2672     {
2673       /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized.  init_expr had already
2674          been created during vectorization of previous stmts.  We obtain it
2675          from the STMT_VINFO_VEC_STMT of the defining stmt.  */
2676       tree iv_def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi,
2677                                            loop_preheader_edge (iv_loop));
2678       vec_init = vect_get_vec_def_for_operand (iv_def, iv_phi, NULL);
2679     }
2680   else
2681     {
2682       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Create:
2683          vec_init = [X, X+S, X+2*S, X+3*S] (S = step_expr, X = init_expr)  */
2684       new_var = vect_get_new_vect_var (scalar_type, vect_scalar_var, "var_");
2685       add_referenced_var (new_var);
2686
2687       new_name = force_gimple_operand (init_expr, &stmts, false, new_var);
2688       if (stmts)
2689         {
2690           new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, stmts);
2691           gcc_assert (!new_bb);
2692         }
2693
2694       t = NULL_TREE;
2695       t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
2696       for (i = 1; i < nunits; i++)
2697         {
2698           /* Create: new_name_i = new_name + step_expr  */
2699           enum tree_code code = POINTER_TYPE_P (scalar_type)
2700                                 ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR;
2701           init_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, new_var,
2702                                                     new_name, step_expr);
2703           new_name = make_ssa_name (new_var, init_stmt);
2704           gimple_assign_set_lhs (init_stmt, new_name);
2705
2706           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, init_stmt);
2707           gcc_assert (!new_bb);
2708
2709           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2710             {
2711               fprintf (vect_dump, "created new init_stmt: ");
2712               print_gimple_stmt (vect_dump, init_stmt, 0, TDF_SLIM);
2713             }
2714           t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
2715         }
2716       /* Create a vector from [new_name_0, new_name_1, ..., new_name_nunits-1]  */
2717       vec = build_constructor_from_list (vectype, nreverse (t));
2718       vec_init = vect_init_vector (iv_phi, vec, vectype, NULL);
2719     }
2720
2721
2722   /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2723   if (nested_in_vect_loop)
2724     /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized. Generate:
2725        vec_step = [S, S, S, S]  */
2726     new_name = step_expr;
2727   else
2728     {
2729       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Generate:
2730           vec_step = [VF*S, VF*S, VF*S, VF*S]  */
2731       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), vf);
2732       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2733                               expr, step_expr);
2734     }
2735
2736   t = unshare_expr (new_name);
2737   gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2738   stepvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (new_name));
2739   gcc_assert (stepvectype);
2740   vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
2741   vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2742
2743
2744   /* Create the following def-use cycle:
2745      loop prolog:
2746          vec_init = ...
2747          vec_step = ...
2748      loop:
2749          vec_iv = PHI <vec_init, vec_loop>
2750          ...
2751          STMT
2752          ...
2753          vec_loop = vec_iv + vec_step;  */
2754
2755   /* Create the induction-phi that defines the induction-operand.  */
2756   vec_dest = vect_get_new_vect_var (vectype, vect_simple_var, "vec_iv_");
2757   add_referenced_var (vec_dest);
2758   induction_phi = create_phi_node (vec_dest, iv_loop->header);
2759   set_vinfo_for_stmt (induction_phi,
2760                       new_stmt_vec_info (induction_phi, loop_vinfo, NULL));
2761   induc_def = PHI_RESULT (induction_phi);
2762
2763   /* Create the iv update inside the loop  */
2764   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2765                                            induc_def, vec_step);
2766   vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2767   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2768   gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2769   set_vinfo_for_stmt (new_stmt, new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo,
2770                                                    NULL));
2771
2772   /* Set the arguments of the phi node:  */
2773   add_phi_arg (induction_phi, vec_init, pe, UNKNOWN_LOCATION);
2774   add_phi_arg (induction_phi, vec_def, loop_latch_edge (iv_loop),
2775                UNKNOWN_LOCATION);
2776
2777
2778   /* In case that vectorization factor (VF) is bigger than the number
2779      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
2780      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
2781      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
2782      in vectorizable_operation.  */
2783
2784   if (ncopies > 1)
2785     {
2786       stmt_vec_info prev_stmt_vinfo;
2787       /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
2788       gcc_assert (!nested_in_vect_loop);
2789
2790       /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2791       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), nunits);
2792       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2793                               expr, step_expr);
2794       t = unshare_expr (new_name);
2795       gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2796       vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
2797       vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2798
2799       vec_def = induc_def;
2800       prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (induction_phi);
2801       for (i = 1; i < ncopies; i++)
2802         {
2803           /* vec_i = vec_prev + vec_step  */
2804           new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2805                                                    vec_def, vec_step);
2806           vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2807           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2808
2809           gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2810           if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
2811             {
2812               new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
2813                   (VIEW_CONVERT_EXPR,
2814                    vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var,
2815                                           "vec_iv_"),
2816                    build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype,
2817                            gimple_assign_lhs (new_stmt)), NULL_TREE);
2818               gimple_assign_set_lhs (new_stmt,
2819                                      make_ssa_name
2820                                        (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt));
2821               gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2822             }
2823           set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
2824                               new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
2825           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_vinfo) = new_stmt;
2826           prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (new_stmt);
2827         }
2828     }
2829
2830   if (nested_in_vect_loop)
2831     {
2832       /* Find the loop-closed exit-phi of the induction, and record
2833          the final vector of induction results:  */
2834       exit_phi = NULL;
2835       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, loop_arg)
2836         {
2837           if (!flow_bb_inside_loop_p (iv_loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
2838             {
2839               exit_phi = USE_STMT (use_p);
2840               break;
2841             }
2842         }
2843       if (exit_phi)
2844         {
2845           stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
2846           /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop induction
2847              is not used in the outer-loop (i.e. only outside the outer-loop).  */
2848           gcc_assert (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_vinfo)
2849                       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_vinfo));
2850
2851           STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_vinfo) = new_stmt;
2852           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2853             {
2854               fprintf (vect_dump, "vector of inductions after inner-loop:");
2855               print_gimple_stmt (vect_dump, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
2856             }
2857         }
2858     }
2859
2860
2861   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2862     {
2863       fprintf (vect_dump, "transform induction: created def-use cycle: ");
2864       print_gimple_stmt (vect_dump, induction_phi, 0, TDF_SLIM);
2865       fprintf (vect_dump, "\n");
2866       print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def), 0, TDF_SLIM);
2867     }
2868
2869   STMT_VINFO_VEC_STMT (phi_info) = induction_phi;
2870   if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
2871     {
2872       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
2873          (VIEW_CONVERT_EXPR,
2874           vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var, "vec_iv_"),
2875           build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype, induc_def), NULL_TREE);
2876       induc_def = make_ssa_name (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt);
2877       gimple_assign_set_lhs (new_stmt, induc_def);
2878       si = gsi_start_bb (bb);
2879       gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2880     }
2881
2882   return induc_def;
2883 }
2884
2885
2886 /* Function get_initial_def_for_reduction
2887
2888    Input:
2889    STMT - a stmt that performs a reduction operation in the loop.
2890    INIT_VAL - the initial value of the reduction variable
2891
2892    Output:
2893    ADJUSTMENT_DEF - a tree that holds a value to be added to the final result
2894         of the reduction (used for adjusting the epilog - see below).
2895    Return a vector variable, initialized according to the operation that STMT
2896         performs. This vector will be used as the initial value of the
2897         vector of partial results.
2898
2899    Option1 (adjust in epilog): Initialize the vector as follows:
2900      add/bit or/xor:    [0,0,...,0,0]
2901      mult/bit and:      [1,1,...,1,1]
2902      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,..,init_val,init_val]
2903    and when necessary (e.g. add/mult case) let the caller know
2904    that it needs to adjust the result by init_val.
2905
2906    Option2: Initialize the vector as follows:
2907      add/bit or/xor:    [init_val,0,0,...,0]
2908      mult/bit and:      [init_val,1,1,...,1]
2909      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,...,init_val]
2910    and no adjustments are needed.
2911
2912    For example, for the following code:
2913
2914    s = init_val;
2915    for (i=0;i<n;i++)
2916      s = s + a[i];
2917
2918    STMT is 's = s + a[i]', and the reduction variable is 's'.
2919    For a vector of 4 units, we want to return either [0,0,0,init_val],
2920    or [0,0,0,0] and let the caller know that it needs to adjust
2921    the result at the end by 'init_val'.
2922
2923    FORNOW, we are using the 'adjust in epilog' scheme, because this way the
2924    initialization vector is simpler (same element in all entries), if
2925    ADJUSTMENT_DEF is not NULL, and Option2 otherwise.
2926
2927    A cost model should help decide between these two schemes.  */
2928
2929 tree
2930 get_initial_def_for_reduction (gimple stmt, tree init_val,
2931                                tree *adjustment_def)
2932 {
2933   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
2934   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2935   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2936   tree scalar_type = TREE_TYPE (init_val);
2937   tree vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2938   int nunits;
2939   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2940   tree def_for_init;
2941   tree init_def;
2942   tree t = NULL_TREE;
2943   int i;
2944   bool nested_in_vect_loop = false;
2945   tree init_value;
2946   REAL_VALUE_TYPE real_init_val = dconst0;
2947   int int_init_val = 0;
2948   gimple def_stmt = NULL;
2949
2950   gcc_assert (vectype);
2951   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2952
2953   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (scalar_type) || INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
2954               || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type));
2955
2956   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2957     nested_in_vect_loop = true;
2958   else
2959     gcc_assert (loop == (gimple_bb (stmt))->loop_father);
2960
2961   /* In case of double reduction we only create a vector variable to be put
2962      in the reduction phi node.  The actual statement creation is done in
2963      vect_create_epilog_for_reduction.  */
2964   if (adjustment_def && nested_in_vect_loop
2965       && TREE_CODE (init_val) == SSA_NAME
2966       && (def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (init_val))
2967       && gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
2968       && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
2969       && vinfo_for_stmt (def_stmt)
2970       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
2971           == vect_double_reduction_def)
2972     {
2973       *adjustment_def = NULL;
2974       return vect_create_destination_var (init_val, vectype);
2975     }
2976
2977   if (TREE_CONSTANT (init_val))
2978     {
2979       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
2980         init_value = build_real (scalar_type, TREE_REAL_CST (init_val));
2981       else
2982         init_value = build_int_cst (scalar_type, TREE_INT_CST_LOW (init_val));
2983     }
2984   else
2985     init_value = init_val;
2986
2987   switch (code)
2988     {
2989       case WIDEN_SUM_EXPR:
2990       case DOT_PROD_EXPR:
2991       case PLUS_EXPR:
2992       case MINUS_EXPR:
2993       case BIT_IOR_EXPR:
2994       case BIT_XOR_EXPR:
2995       case MULT_EXPR:
2996       case BIT_AND_EXPR:
2997         /* ADJUSMENT_DEF is NULL when called from
2998            vect_create_epilog_for_reduction to vectorize double reduction.  */
2999         if (adjustment_def)
3000           {
3001             if (nested_in_vect_loop)
3002               *adjustment_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt,
3003                                                               NULL);
3004             else
3005               *adjustment_def = init_val;
3006           }
3007
3008         if (code == MULT_EXPR)
3009           {
3010             real_init_val = dconst1;
3011             int_init_val = 1;
3012           }
3013
3014         if (code == BIT_AND_EXPR)
3015           int_init_val = -1;
3016
3017         if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
3018           def_for_init = build_real (scalar_type, real_init_val);
3019         else
3020           def_for_init = build_int_cst (scalar_type, int_init_val);
3021
3022         /* Create a vector of '0' or '1' except the first element.  */
3023         for (i = nunits - 2; i >= 0; --i)
3024           t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3025
3026         /* Option1: the first element is '0' or '1' as well.  */
3027         if (adjustment_def)
3028           {
3029             t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3030             init_def = build_vector (vectype, t);
3031             break;
3032           }
3033
3034         /* Option2: the first element is INIT_VAL.  */
3035         t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
3036         if (TREE_CONSTANT (init_val))
3037           init_def = build_vector (vectype, t);
3038         else
3039           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
3040
3041         break;
3042
3043       case MIN_EXPR:
3044       case MAX_EXPR:
3045       case COND_EXPR:
3046         if (adjustment_def)
3047           {
3048             *adjustment_def = NULL_TREE;
3049             init_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt, NULL);
3050             break;
3051           }
3052
3053         init_def = build_vector_from_val (vectype, init_value);
3054         break;
3055
3056       default:
3057         gcc_unreachable ();
3058     }
3059
3060   return init_def;
3061 }
3062
3063
3064 /* Function vect_create_epilog_for_reduction
3065
3066    Create code at the loop-epilog to finalize the result of a reduction
3067    computation. 
3068   
3069    VECT_DEFS is list of vector of partial results, i.e., the lhs's of vector 
3070      reduction statements. 
3071    STMT is the scalar reduction stmt that is being vectorized.
3072    NCOPIES is > 1 in case the vectorization factor (VF) is bigger than the
3073      number of elements that we can fit in a vectype (nunits).  In this case
3074      we have to generate more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll"
3075      the vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3076      in vectorizable_operation.
3077    REDUC_CODE is the tree-code for the epilog reduction.
3078    REDUCTION_PHIS is a list of the phi-nodes that carry the reduction 
3079      computation.
3080    REDUC_INDEX is the index of the operand in the right hand side of the 
3081      statement that is defined by REDUCTION_PHI.
3082    DOUBLE_REDUC is TRUE if double reduction phi nodes should be handled.
3083    SLP_NODE is an SLP node containing a group of reduction statements. The 
3084      first one in this group is STMT.
3085
3086    This function:
3087    1. Creates the reduction def-use cycles: sets the arguments for 
3088       REDUCTION_PHIS:
3089       The loop-entry argument is the vectorized initial-value of the reduction.
3090       The loop-latch argument is taken from VECT_DEFS - the vector of partial 
3091       sums.
3092    2. "Reduces" each vector of partial results VECT_DEFS into a single result,
3093       by applying the operation specified by REDUC_CODE if available, or by 
3094       other means (whole-vector shifts or a scalar loop).
3095       The function also creates a new phi node at the loop exit to preserve
3096       loop-closed form, as illustrated below.
3097
3098      The flow at the entry to this function:
3099
3100         loop:
3101           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3102           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3103           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3104         loop_exit:
3105           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3106           use <s_out0>
3107           use <s_out0>
3108
3109      The above is transformed by this function into:
3110
3111         loop:
3112           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3113           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3114           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3115         loop_exit:
3116           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3117           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3118           v_out2 = reduce <v_out1>
3119           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3120           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3121           use <s_out4>
3122           use <s_out4>
3123 */
3124
3125 static void
3126 vect_create_epilog_for_reduction (VEC (tree, heap) *vect_defs, gimple stmt,
3127                                   int ncopies, enum tree_code reduc_code,
3128                                   VEC (gimple, heap) *reduction_phis,
3129                                   int reduc_index, bool double_reduc, 
3130                                   slp_tree slp_node)
3131 {
3132   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3133   stmt_vec_info prev_phi_info;
3134   tree vectype;
3135   enum machine_mode mode;
3136   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3137   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo), *outer_loop = NULL;
3138   basic_block exit_bb;
3139   tree scalar_dest;
3140   tree scalar_type;
3141   gimple new_phi = NULL, phi;
3142   gimple_stmt_iterator exit_gsi;
3143   tree vec_dest;
3144   tree new_temp = NULL_TREE, new_dest, new_name, new_scalar_dest;
3145   gimple epilog_stmt = NULL;
3146   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3147   gimple exit_phi;
3148   tree bitsize, bitpos;
3149   tree adjustment_def = NULL;
3150   tree vec_initial_def = NULL;
3151   tree reduction_op, expr, def;
3152   tree orig_name, scalar_result;
3153   imm_use_iterator imm_iter, phi_imm_iter;
3154   use_operand_p use_p, phi_use_p;
3155   bool extract_scalar_result = false;
3156   gimple use_stmt, orig_stmt, reduction_phi = NULL;
3157   bool nested_in_vect_loop = false;
3158   VEC (gimple, heap) *new_phis = NULL;
3159   enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type;
3160   int j, i;
3161   VEC (tree, heap) *scalar_results = NULL;
3162   unsigned int group_size = 1, k, ratio;
3163   VEC (tree, heap) *vec_initial_defs = NULL;
3164   VEC (gimple, heap) *phis;
3165
3166   if (slp_node)
3167     group_size = VEC_length (gimple, SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node)); 
3168
3169   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3170     {
3171       outer_loop = loop;
3172       loop = loop->inner;
3173       nested_in_vect_loop = true;
3174       gcc_assert (!slp_node);
3175     }
3176
3177   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3178     {
3179     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3180       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt))
3181                                        == ternary_op);
3182       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), reduc_index);
3183       break;
3184     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3185       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3186       break;
3187     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3188       reduction_op = reduc_index ?
3189                      gimple_assign_rhs2 (stmt) : gimple_assign_rhs1 (stmt);
3190       break;
3191     default:
3192       gcc_unreachable ();
3193     }
3194
3195   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
3196   gcc_assert (vectype);
3197   mode = TYPE_MODE (vectype);
3198
3199   /* 1. Create the reduction def-use cycle:
3200      Set the arguments of REDUCTION_PHIS, i.e., transform
3201
3202         loop:
3203           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3204           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3205           ...
3206
3207      into:
3208
3209         loop:
3210           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3211           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3212           ...
3213
3214      (in case of SLP, do it for all the phis). */
3215
3216   /* Get the loop-entry arguments.  */
3217   if (slp_node)
3218     vect_get_slp_defs (reduction_op, NULL_TREE, slp_node, &vec_initial_defs,
3219                        NULL, reduc_index);
3220   else
3221     {
3222       vec_initial_defs = VEC_alloc (tree, heap, 1);
3223      /* For the case of reduction, vect_get_vec_def_for_operand returns
3224         the scalar def before the loop, that defines the initial value
3225         of the reduction variable.  */
3226       vec_initial_def = vect_get_vec_def_for_operand (reduction_op, stmt,
3227                                                       &adjustment_def);
3228       VEC_quick_push (tree, vec_initial_defs, vec_initial_def);
3229     }
3230
3231   /* Set phi nodes arguments.  */
3232   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, reduction_phis, i, phi)
3233     {
3234       tree vec_init_def = VEC_index (tree, vec_initial_defs, i);
3235       tree def = VEC_index (tree, vect_defs, i);
3236       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3237         {
3238           /* Set the loop-entry arg of the reduction-phi.  */
3239           add_phi_arg (phi, vec_init_def, loop_preheader_edge (loop),
3240                        UNKNOWN_LOCATION);
3241
3242           /* Set the loop-latch arg for the reduction-phi.  */
3243           if (j > 0)
3244             def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (vect_unknown_def_type, def);
3245
3246           add_phi_arg (phi, def, loop_latch_edge (loop), UNKNOWN_LOCATION);
3247
3248           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3249             {
3250               fprintf (vect_dump, "transform reduction: created def-use"
3251                                   " cycle: ");
3252               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
3253               fprintf (vect_dump, "\n");
3254               print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (def), 0,
3255                                  TDF_SLIM);
3256             }
3257
3258           phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3259         }
3260     }
3261
3262   VEC_free (tree, heap, vec_initial_defs);
3263
3264   /* 2. Create epilog code.
3265         The reduction epilog code operates across the elements of the vector
3266         of partial results computed by the vectorized loop.
3267         The reduction epilog code consists of:
3268
3269         step 1: compute the scalar result in a vector (v_out2)
3270         step 2: extract the scalar result (s_out3) from the vector (v_out2)
3271         step 3: adjust the scalar result (s_out3) if needed.
3272
3273         Step 1 can be accomplished using one the following three schemes:
3274           (scheme 1) using reduc_code, if available.
3275           (scheme 2) using whole-vector shifts, if available.
3276           (scheme 3) using a scalar loop. In this case steps 1+2 above are
3277                      combined.
3278
3279           The overall epilog code looks like this:
3280
3281           s_out0 = phi <s_loop>         # original EXIT_PHI
3282           v_out1 = phi <VECT_DEF>       # NEW_EXIT_PHI
3283           v_out2 = reduce <v_out1>              # step 1
3284           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>    # step 2
3285           s_out4 = adjust_result <s_out3>       # step 3
3286
3287           (step 3 is optional, and steps 1 and 2 may be combined).
3288           Lastly, the uses of s_out0 are replaced by s_out4.  */
3289
3290
3291   /* 2.1 Create new loop-exit-phis to preserve loop-closed form:
3292          v_out1 = phi <VECT_DEF> 
3293          Store them in NEW_PHIS.  */
3294
3295   exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3296   prev_phi_info = NULL;
3297   new_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3298   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vect_defs, i, def)
3299     {
3300       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3301         {
3302           phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (def), exit_bb);
3303           set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, loop_vinfo, NULL));
3304           if (j == 0)
3305             VEC_quick_push (gimple, new_phis, phi);
3306           else
3307             {
3308               def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, def);
3309               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = phi;
3310             }
3311
3312           SET_PHI_ARG_DEF (phi, single_exit (loop)->dest_idx, def);
3313           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (phi);
3314         }
3315     }
3316
3317   /* The epilogue is created for the outer-loop, i.e., for the loop being
3318      vectorized.  */
3319   if (double_reduc)
3320     {
3321       loop = outer_loop;
3322       exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3323     }
3324
3325   exit_gsi = gsi_after_labels (exit_bb);
3326
3327   /* 2.2 Get the relevant tree-code to use in the epilog for schemes 2,3
3328          (i.e. when reduc_code is not available) and in the final adjustment
3329          code (if needed).  Also get the original scalar reduction variable as
3330          defined in the loop.  In case STMT is a "pattern-stmt" (i.e. - it
3331          represents a reduction pattern), the tree-code and scalar-def are
3332          taken from the original stmt that the pattern-stmt (STMT) replaces.
3333          Otherwise (it is a regular reduction) - the tree-code and scalar-def
3334          are taken from STMT.  */
3335
3336   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3337   if (!orig_stmt)
3338     {
3339       /* Regular reduction  */
3340       orig_stmt = stmt;
3341     }
3342   else
3343     {
3344       /* Reduction pattern  */
3345       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3346       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo));
3347       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo) == stmt);
3348     }
3349
3350   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
3351   /* For MINUS_EXPR the initial vector is [init_val,0,...,0], therefore,
3352      partial results are added and not subtracted.  */
3353   if (code == MINUS_EXPR) 
3354     code = PLUS_EXPR;
3355   
3356   scalar_dest = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
3357   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
3358   scalar_results = VEC_alloc (tree, heap, group_size); 
3359   new_scalar_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, NULL);
3360   bitsize = TYPE_SIZE (scalar_type);
3361
3362   /* In case this is a reduction in an inner-loop while vectorizing an outer
3363      loop - we don't need to extract a single scalar result at the end of the
3364      inner-loop (unless it is double reduction, i.e., the use of reduction is
3365      outside the outer-loop).  The final vector of partial results will be used
3366      in the vectorized outer-loop, or reduced to a scalar result at the end of
3367      the outer-loop.  */
3368   if (nested_in_vect_loop && !double_reduc)
3369     goto vect_finalize_reduction;
3370
3371   /* 2.3 Create the reduction code, using one of the three schemes described
3372          above. In SLP we simply need to extract all the elements from the 
3373          vector (without reducing them), so we use scalar shifts.  */
3374   if (reduc_code != ERROR_MARK && !slp_node)
3375     {
3376       tree tmp;
3377
3378       /*** Case 1:  Create:
3379            v_out2 = reduc_expr <v_out1>  */
3380
3381       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3382         fprintf (vect_dump, "Reduce using direct vector reduction.");
3383
3384       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3385       new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3386       tmp = build1 (reduc_code, vectype,  PHI_RESULT (new_phi));
3387       epilog_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3388       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3389       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3390       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3391
3392       extract_scalar_result = true;
3393     }
3394   else
3395     {
3396       enum tree_code shift_code = ERROR_MARK;
3397       bool have_whole_vector_shift = true;
3398       int bit_offset;
3399       int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
3400       int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3401       tree vec_temp;
3402
3403       if (optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
3404         shift_code = VEC_RSHIFT_EXPR;
3405       else
3406         have_whole_vector_shift = false;
3407
3408       /* Regardless of whether we have a whole vector shift, if we're
3409          emulating the operation via tree-vect-generic, we don't want
3410          to use it.  Only the first round of the reduction is likely
3411          to still be profitable via emulation.  */
3412       /* ??? It might be better to emit a reduction tree code here, so that
3413          tree-vect-generic can expand the first round via bit tricks.  */
3414       if (!VECTOR_MODE_P (mode))
3415         have_whole_vector_shift = false;
3416       else
3417         {
3418           optab optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
3419           if (optab_handler (optab, mode) == CODE_FOR_nothing)
3420             have_whole_vector_shift = false;
3421         }
3422
3423       if (have_whole_vector_shift && !slp_node)
3424         {
3425           /*** Case 2: Create:
3426              for (offset = VS/2; offset >= element_size; offset/=2)
3427                 {
3428                   Create:  va' = vec_shift <va, offset>
3429                   Create:  va = vop <va, va'>
3430                 }  */
3431
3432           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3433             fprintf (vect_dump, "Reduce using vector shifts");
3434
3435           vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3436           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3437           new_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3438           for (bit_offset = vec_size_in_bits/2;
3439                bit_offset >= element_bitsize;
3440                bit_offset /= 2)
3441             {
3442               tree bitpos = size_int (bit_offset);
3443
3444               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (shift_code,
3445                                                vec_dest, new_temp, bitpos);
3446               new_name = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3447               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3448               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3449
3450               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, vec_dest,
3451                                                           new_name, new_temp);
3452               new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3453               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3454               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3455             }
3456
3457           extract_scalar_result = true;
3458         }
3459       else
3460         {
3461           tree rhs;
3462
3463           /*** Case 3: Create:
3464              s = extract_field <v_out2, 0>
3465              for (offset = element_size;
3466                   offset < vector_size;
3467                   offset += element_size;)
3468                {
3469                  Create:  s' = extract_field <v_out2, offset>
3470                  Create:  s = op <s, s'>  // For non SLP cases
3471                }  */
3472
3473           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3474             fprintf (vect_dump, "Reduce using scalar code. ");
3475
3476           vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3477           FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, new_phi)
3478             {
3479               vec_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3480               rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp, bitsize,
3481                             bitsize_zero_node);
3482               epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3483               new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3484               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3485               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3486
3487               /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so we just
3488                  collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3489               if (slp_node)
3490                 VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3491
3492               for (bit_offset = element_bitsize;
3493                    bit_offset < vec_size_in_bits;
3494                    bit_offset += element_bitsize)
3495                 {
3496                   tree bitpos = bitsize_int (bit_offset);
3497                   tree rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp,
3498                                      bitsize, bitpos);
3499
3500                   epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3501                   new_name = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3502                   gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3503                   gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3504
3505                   if (slp_node)
3506                     {
3507                       /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so 
3508                          we just collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3509                       new_temp = new_name;
3510                       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_name);
3511                     }
3512                   else
3513                     {
3514                       epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3515                                           new_scalar_dest, new_name, new_temp);
3516                       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3517                       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3518                       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3519                     }
3520                 }
3521             }
3522
3523           /* The only case where we need to reduce scalar results in SLP, is
3524              unrolling.  If the size of SCALAR_RESULTS is greater than
3525              GROUP_SIZE, we reduce them combining elements modulo 
3526              GROUP_SIZE.  */
3527           if (slp_node)
3528             {
3529               tree res, first_res, new_res;
3530               gimple new_stmt;
3531             
3532               /* Reduce multiple scalar results in case of SLP unrolling.  */
3533               for (j = group_size; VEC_iterate (tree, scalar_results, j, res);
3534                    j++)
3535                 {
3536                   first_res = VEC_index (tree, scalar_results, j % group_size);
3537                   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3538                                               new_scalar_dest, first_res, res);
3539                   new_res = make_ssa_name (new_scalar_dest, new_stmt);
3540                   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_res);
3541                   gsi_insert_before (&exit_gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3542                   VEC_replace (tree, scalar_results, j % group_size, new_res);
3543                 }
3544             }
3545           else
3546             /* Not SLP - we have one scalar to keep in SCALAR_RESULTS.  */
3547             VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3548
3549           extract_scalar_result = false;
3550         }
3551     }
3552
3553   /* 2.4  Extract the final scalar result.  Create:
3554           s_out3 = extract_field <v_out2, bitpos>  */
3555
3556   if (extract_scalar_result)
3557     {
3558       tree rhs;
3559
3560       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3561         fprintf (vect_dump, "extract scalar result");
3562
3563       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3564         bitpos = size_binop (MULT_EXPR,
3565                              bitsize_int (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype) - 1),
3566                              TYPE_SIZE (scalar_type));
3567       else
3568         bitpos = bitsize_zero_node;
3569
3570       rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, new_temp, bitsize, bitpos);
3571       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3572       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3573       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3574       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3575       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3576     }
3577   
3578 vect_finalize_reduction:
3579
3580   if (double_reduc)
3581     loop = loop->inner;
3582
3583   /* 2.5 Adjust the final result by the initial value of the reduction
3584          variable. (When such adjustment is not needed, then
3585          'adjustment_def' is zero).  For example, if code is PLUS we create:
3586          new_temp = loop_exit_def + adjustment_def  */
3587
3588   if (adjustment_def)
3589     {
3590       gcc_assert (!slp_node);
3591       if (nested_in_vect_loop)
3592         {
3593           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3594           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) == VECTOR_TYPE);
3595           expr = build2 (code, vectype, PHI_RESULT (new_phi), adjustment_def);
3596           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3597         }
3598       else
3599         {
3600           new_temp = VEC_index (tree, scalar_results, 0);
3601           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) != VECTOR_TYPE);
3602           expr = build2 (code, scalar_type, new_temp, adjustment_def);
3603           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, scalar_type);
3604         }
3605
3606       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_dest, expr);
3607       new_temp = make_ssa_name (new_dest, epilog_stmt);
3608       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3609       SSA_NAME_DEF_STMT (new_temp) = epilog_stmt;
3610       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3611       if (nested_in_vect_loop)
3612         {
3613           set_vinfo_for_stmt (epilog_stmt,
3614                               new_stmt_vec_info (epilog_stmt, loop_vinfo,
3615                                                  NULL));
3616           STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (epilog_stmt)) =
3617                 STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_phi));
3618
3619           if (!double_reduc)
3620             VEC_quick_push (tree, scalar_results, new_temp);
3621           else
3622             VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3623         }
3624       else
3625         VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3626
3627       VEC_replace (gimple, new_phis, 0, epilog_stmt);
3628     }
3629
3630   /* 2.6  Handle the loop-exit phis.  Replace the uses of scalar loop-exit
3631           phis with new adjusted scalar results, i.e., replace use <s_out0>
3632           with use <s_out4>.        
3633
3634      Transform:
3635         loop_exit:
3636           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3637           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3638           v_out2 = reduce <v_out1>
3639           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3640           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3641           use <s_out0>
3642           use <s_out0>
3643
3644      into:
3645
3646         loop_exit:
3647           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3648           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3649           v_out2 = reduce <v_out1>
3650           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3651           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3652           use <s_out4>  
3653           use <s_out4> */
3654
3655   /* In SLP we may have several statements in NEW_PHIS and REDUCTION_PHIS (in 
3656      case that GROUP_SIZE is greater than vectorization factor).  Therefore, we
3657      need to match SCALAR_RESULTS with corresponding statements.  The first
3658      (GROUP_SIZE / number of new vector stmts) scalar results correspond to
3659      the first vector stmt, etc.  
3660      (RATIO is equal to (GROUP_SIZE / number of new vector stmts)).  */ 
3661   if (group_size > VEC_length (gimple, new_phis))
3662     {
3663       ratio = group_size / VEC_length (gimple, new_phis);
3664       gcc_assert (!(group_size % VEC_length (gimple, new_phis)));
3665     }
3666   else
3667     ratio = 1;
3668
3669   for (k = 0; k < group_size; k++)
3670     {
3671       if (k % ratio == 0)
3672         {
3673           epilog_stmt = VEC_index (gimple, new_phis, k / ratio);
3674           reduction_phi = VEC_index (gimple, reduction_phis, k / ratio);
3675         }
3676
3677       if (slp_node)
3678         {
3679           gimple current_stmt = VEC_index (gimple,
3680                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node), k);
3681
3682           orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
3683           /* SLP statements can't participate in patterns.  */
3684           gcc_assert (!orig_stmt);
3685           scalar_dest = gimple_assign_lhs (current_stmt);
3686         }
3687
3688       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3689       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3690          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses -
3691          one at the latch block, and one at the loop exit).  */
3692       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3693         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3694           VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3695
3696       /* We expect to have found an exit_phi because of loop-closed-ssa
3697          form.  */
3698       gcc_assert (!VEC_empty (gimple, phis));
3699
3700       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3701         {
3702           if (outer_loop)
3703             {
3704               stmt_vec_info exit_phi_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
3705               gimple vect_phi;
3706
3707               /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop
3708                  reduction is not used in the outer-loop (but only outside the
3709                  outer-loop), unless it is double reduction.  */
3710               gcc_assert ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (exit_phi_vinfo)
3711                            && !STMT_VINFO_LIVE_P (exit_phi_vinfo))
3712                           || double_reduc);
3713
3714               STMT_VINFO_VEC_STMT (exit_phi_vinfo) = epilog_stmt;
3715               if (!double_reduc
3716                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (exit_phi_vinfo)
3717                       != vect_double_reduction_def)
3718                 continue;
3719
3720               /* Handle double reduction:
3721
3722                  stmt1: s1 = phi <s0, s2>  - double reduction phi (outer loop)
3723                  stmt2:   s3 = phi <s1, s4> - (regular) reduc phi (inner loop)
3724                  stmt3:   s4 = use (s3)     - (regular) reduc stmt (inner loop)
3725                  stmt4: s2 = phi <s4>      - double reduction stmt (outer loop)
3726
3727                  At that point the regular reduction (stmt2 and stmt3) is
3728                  already vectorized, as well as the exit phi node, stmt4.
3729                  Here we vectorize the phi node of double reduction, stmt1, and
3730                  update all relevant statements.  */
3731
3732               /* Go through all the uses of s2 to find double reduction phi
3733                  node, i.e., stmt1 above.  */
3734               orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3735               FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3736                 {
3737                   stmt_vec_info use_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (use_stmt);
3738                   stmt_vec_info new_phi_vinfo;
3739                   tree vect_phi_init, preheader_arg, vect_phi_res, init_def;
3740                   basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
3741                   gimple use;
3742
3743                   /* Check that USE_STMT is really double reduction phi
3744                      node.  */
3745                   if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
3746                       || gimple_phi_num_args (use_stmt) != 2
3747                       || !use_stmt_vinfo
3748                       || STMT_VINFO_DEF_TYPE (use_stmt_vinfo)
3749                           != vect_double_reduction_def
3750                       || bb->loop_father != outer_loop)
3751                     continue;
3752
3753                   /* Create vector phi node for double reduction:
3754                      vs1 = phi <vs0, vs2>
3755                      vs1 was created previously in this function by a call to
3756                        vect_get_vec_def_for_operand and is stored in
3757                        vec_initial_def;
3758                      vs2 is defined by EPILOG_STMT, the vectorized EXIT_PHI;
3759                      vs0 is created here.  */
3760
3761                   /* Create vector phi node.  */
3762                   vect_phi = create_phi_node (vec_initial_def, bb);
3763                   new_phi_vinfo = new_stmt_vec_info (vect_phi,
3764                                     loop_vec_info_for_loop (outer_loop), NULL);
3765                   set_vinfo_for_stmt (vect_phi, new_phi_vinfo);
3766
3767                   /* Create vs0 - initial def of the double reduction phi.  */
3768                   preheader_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (use_stmt,
3769                                              loop_preheader_edge (outer_loop));
3770                   init_def = get_initial_def_for_reduction (stmt,
3771                                                           preheader_arg, NULL);
3772                   vect_phi_init = vect_init_vector (use_stmt, init_def,
3773                                                     vectype, NULL);
3774
3775                   /* Update phi node arguments with vs0 and vs2.  */
3776                   add_phi_arg (vect_phi, vect_phi_init,
3777                                loop_preheader_edge (outer_loop),
3778                                UNKNOWN_LOCATION);
3779                   add_phi_arg (vect_phi, PHI_RESULT (epilog_stmt),
3780                                loop_latch_edge (outer_loop), UNKNOWN_LOCATION);
3781                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3782                     {
3783                       fprintf (vect_dump, "created double reduction phi "
3784                                           "node: ");
3785                       print_gimple_stmt (vect_dump, vect_phi, 0, TDF_SLIM);
3786                     }
3787
3788                   vect_phi_res = PHI_RESULT (vect_phi);
3789
3790                   /* Replace the use, i.e., set the correct vs1 in the regular
3791                      reduction phi node.  FORNOW, NCOPIES is always 1, so the
3792                      loop is redundant.  */
3793                   use = reduction_phi;
3794                   for (j = 0; j < ncopies; j++)
3795                     {
3796                       edge pr_edge = loop_preheader_edge (loop);
3797                       SET_PHI_ARG_DEF (use, pr_edge->dest_idx, vect_phi_res);
3798                       use = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (use));
3799                     }
3800                 }
3801             }
3802         }
3803
3804       VEC_free (gimple, heap, phis);
3805       if (nested_in_vect_loop)
3806         {
3807           if (double_reduc)
3808             loop = outer_loop;
3809           else
3810             continue;
3811         }
3812
3813       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3814       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3815          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses,
3816          one at the latch block, and one at the loop exit).  For double
3817          reductions we are looking for exit phis of the outer loop.  */
3818       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3819         {
3820           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3821             VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3822           else
3823             {
3824               if (double_reduc && gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
3825                 {
3826                   tree phi_res = PHI_RESULT (USE_STMT (use_p));
3827
3828                   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (phi_use_p, phi_imm_iter, phi_res)
3829                     {
3830                       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop,
3831                                              gimple_bb (USE_STMT (phi_use_p))))
3832                         VEC_safe_push (gimple, heap, phis,
3833                                        USE_STMT (phi_use_p));
3834                     }
3835                 }
3836             }
3837         }
3838
3839       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3840         {
3841           /* Replace the uses:  */
3842           orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3843           scalar_result = VEC_index (tree, scalar_results, k);
3844           FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3845             FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
3846               SET_USE (use_p, scalar_result);
3847         }
3848
3849       VEC_free (gimple, heap, phis);
3850     }
3851
3852   VEC_free (tree, heap, scalar_results);
3853   VEC_free (gimple, heap, new_phis);
3854
3855
3856
3857 /* Function vectorizable_reduction.
3858
3859    Check if STMT performs a reduction operation that can be vectorized.
3860    If VEC_STMT is also passed, vectorize the STMT: create a vectorized
3861    stmt to replace it, put it in VEC_STMT, and insert it at GSI.
3862    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.
3863
3864    This function also handles reduction idioms (patterns) that have been
3865    recognized in advance during vect_pattern_recog.  In this case, STMT may be
3866    of this form:
3867      X = pattern_expr (arg0, arg1, ..., X)
3868    and it's STMT_VINFO_RELATED_STMT points to the last stmt in the original
3869    sequence that had been detected and replaced by the pattern-stmt (STMT).
3870
3871    In some cases of reduction patterns, the type of the reduction variable X is
3872    different than the type of the other arguments of STMT.
3873    In such cases, the vectype that is used when transforming STMT into a vector
3874    stmt is different than the vectype that is used to determine the
3875    vectorization factor, because it consists of a different number of elements
3876    than the actual number of elements that are being operated upon in parallel.
3877
3878    For example, consider an accumulation of shorts into an int accumulator.
3879    On some targets it's possible to vectorize this pattern operating on 8
3880    shorts at a time (hence, the vectype for purposes of determining the
3881    vectorization factor should be V8HI); on the other hand, the vectype that
3882    is used to create the vector form is actually V4SI (the type of the result).
3883
3884    Upon entry to this function, STMT_VINFO_VECTYPE records the vectype that
3885    indicates what is the actual level of parallelism (V8HI in the example), so
3886    that the right vectorization factor would be derived.  This vectype
3887    corresponds to the type of arguments to the reduction stmt, and should *NOT*
3888    be used to create the vectorized stmt.  The right vectype for the vectorized
3889    stmt is obtained from the type of the result X:
3890         get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3891
3892    This means that, contrary to "regular" reductions (or "regular" stmts in
3893    general), the following equation:
3894       STMT_VINFO_VECTYPE == get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3895    does *NOT* necessarily hold for reduction patterns.  */
3896
3897 bool
3898 vectorizable_reduction (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi,
3899                         gimple *vec_stmt, slp_tree slp_node)
3900 {
3901   tree vec_dest;
3902   tree scalar_dest;
3903   tree loop_vec_def0 = NULL_TREE, loop_vec_def1 = NULL_TREE;
3904   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3905   tree vectype_out = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
3906   tree vectype_in = NULL_TREE;
3907   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3908   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3909   enum tree_code code, orig_code, epilog_reduc_code;
3910   enum machine_mode vec_mode;
3911   int op_type;
3912   optab optab, reduc_optab;
3913   tree new_temp = NULL_TREE;
3914   tree def;
3915   gimple def_stmt;
3916   enum vect_def_type dt;
3917   gimple new_phi = NULL;
3918   tree scalar_type;
3919   bool is_simple_use;
3920   gimple orig_stmt;
3921   stmt_vec_info orig_stmt_info;
3922   tree expr = NULL_TREE;
3923   int i;
3924   int ncopies;
3925   int epilog_copies;
3926   stmt_vec_info prev_stmt_info, prev_phi_info;
3927   bool single_defuse_cycle = false;
3928   tree reduc_def = NULL_TREE;
3929   gimple new_stmt = NULL;
3930   int j;
3931   tree ops[3];
3932   bool nested_cycle = false, found_nested_cycle_def = false;
3933   gimple reduc_def_stmt = NULL;
3934   /* The default is that the reduction variable is the last in statement.  */
3935   int reduc_index = 2;
3936   bool double_reduc = false, dummy;
3937   basic_block def_bb;
3938   struct loop * def_stmt_loop, *outer_loop = NULL;
3939   tree def_arg;
3940   gimple def_arg_stmt;
3941   VEC (tree, heap) *vec_oprnds0 = NULL, *vec_oprnds1 = NULL, *vect_defs = NULL;
3942   VEC (gimple, heap) *phis = NULL;
3943   int vec_num;
3944   tree def0, def1, tem;
3945
3946   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3947     {
3948       outer_loop = loop;
3949       loop = loop->inner;
3950       nested_cycle = true;
3951     }
3952
3953   /* 1. Is vectorizable reduction?  */
3954   /* Not supportable if the reduction variable is used in the loop.  */
3955   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) > vect_used_in_outer)
3956     return false;
3957
3958   /* Reductions that are not used even in an enclosing outer-loop,
3959      are expected to be "live" (used out of the loop).  */
3960   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope
3961       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
3962     return false;
3963
3964   /* Make sure it was already recognized as a reduction computation.  */
3965   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def
3966       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_nested_cycle)
3967     return false;
3968
3969   /* 2. Has this been recognized as a reduction pattern?
3970
3971      Check if STMT represents a pattern that has been recognized
3972      in earlier analysis stages.  For stmts that represent a pattern,
3973      the STMT_VINFO_RELATED_STMT field records the last stmt in
3974      the original sequence that constitutes the pattern.  */
3975
3976   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3977   if (orig_stmt)
3978     {
3979       orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3980       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (orig_stmt_info) == stmt);
3981       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info));
3982       gcc_assert (!STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info));
3983     }
3984
3985   /* 3. Check the operands of the operation.  The first operands are defined
3986         inside the loop body. The last operand is the reduction variable,
3987         which is defined by the loop-header-phi.  */
3988
3989   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
3990
3991   /* Flatten RHS.  */
3992   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3993     {
3994     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3995       op_type = TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt));
3996       if (op_type == ternary_op)
3997         {
3998           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3999           ops[0] = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4000           ops[1] = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4001           ops[2] = TREE_OPERAND (rhs, 2);
4002           code = TREE_CODE (rhs);
4003         }
4004       else
4005         return false;
4006       break;
4007
4008     case GIMPLE_BINARY_RHS:
4009       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4010       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4011       gcc_assert (op_type == binary_op);
4012       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4013       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4014       break;
4015
4016     case GIMPLE_UNARY_RHS:
4017       return false;
4018
4019     default:
4020       gcc_unreachable ();
4021     }
4022
4023   scalar_dest = gimple_assign_lhs (stmt);
4024   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
4025   if (!POINTER_TYPE_P (scalar_type) && !INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
4026       && !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
4027     return false;
4028
4029   /* All uses but the last are expected to be defined in the loop.
4030      The last use is the reduction variable.  In case of nested cycle this
4031      assumption is not true: we use reduc_index to record the index of the
4032      reduction variable.  */
4033   for (i = 0; i < op_type-1; i++)
4034     {
4035       /* The condition of COND_EXPR is checked in vectorizable_condition().  */
4036       if (i == 0 && code == COND_EXPR)
4037         continue;
4038
4039       is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL,
4040                                             &def_stmt, &def, &dt, &tem);
4041       if (!vectype_in)
4042         vectype_in = tem;
4043       gcc_assert (is_simple_use);
4044       if (dt != vect_internal_def
4045           && dt != vect_external_def
4046           && dt != vect_constant_def
4047           && dt != vect_induction_def
4048           && !(dt == vect_nested_cycle && nested_cycle))
4049         return false;
4050
4051       if (dt == vect_nested_cycle)
4052         {
4053           found_nested_cycle_def = true;
4054           reduc_def_stmt = def_stmt;
4055           reduc_index = i;
4056         }
4057     }
4058
4059   is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL, &def_stmt,
4060                                         &def, &dt, &tem);
4061   if (!vectype_in)
4062     vectype_in = tem;
4063   gcc_assert (is_simple_use);
4064   gcc_assert (dt == vect_reduction_def
4065               || dt == vect_nested_cycle
4066               || ((dt == vect_internal_def || dt == vect_external_def
4067                    || dt == vect_constant_def || dt == vect_induction_def)
4068                    && nested_cycle && found_nested_cycle_def));
4069   if (!found_nested_cycle_def)
4070     reduc_def_stmt = def_stmt;
4071
4072   gcc_assert (gimple_code (reduc_def_stmt) == GIMPLE_PHI);
4073   if (orig_stmt)
4074     gcc_assert (orig_stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo,
4075                                                        reduc_def_stmt,
4076                                                        !nested_cycle,
4077                                                        &dummy));
4078   else
4079     gcc_assert (stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo, reduc_def_stmt,
4080                                                   !nested_cycle, &dummy));
4081
4082   if (STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (reduc_def_stmt)))
4083     return false;
4084
4085   if (slp_node)
4086     ncopies = 1;
4087   else
4088     ncopies = (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4089                / TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4090
4091   gcc_assert (ncopies >= 1);
4092
4093   vec_mode = TYPE_MODE (vectype_in);
4094
4095   if (code == COND_EXPR)
4096     {
4097       if (!vectorizable_condition (stmt, gsi, NULL, ops[reduc_index], 0))
4098         {
4099           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4100             fprintf (vect_dump, "unsupported condition in reduction");
4101
4102             return false;
4103         }
4104     }
4105   else
4106     {
4107       /* 4. Supportable by target?  */
4108
4109       /* 4.1. check support for the operation in the loop  */
4110       optab = optab_for_tree_code (code, vectype_in, optab_default);
4111       if (!optab)
4112         {
4113           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4114             fprintf (vect_dump, "no optab.");
4115
4116           return false;
4117         }
4118
4119       if (optab_handler (optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4120         {
4121           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4122             fprintf (vect_dump, "op not supported by target.");
4123
4124           if (GET_MODE_SIZE (vec_mode) != UNITS_PER_WORD
4125               || LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4126                   < vect_min_worthwhile_factor (code))
4127             return false;
4128
4129           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4130             fprintf (vect_dump, "proceeding using word mode.");
4131         }
4132
4133       /* Worthwhile without SIMD support?  */
4134       if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (vectype_in))
4135           && LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4136              < vect_min_worthwhile_factor (code))
4137         {
4138           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4139             fprintf (vect_dump, "not worthwhile without SIMD support.");
4140
4141           return false;
4142         }
4143     }
4144
4145   /* 4.2. Check support for the epilog operation.
4146
4147           If STMT represents a reduction pattern, then the type of the
4148           reduction variable may be different than the type of the rest
4149           of the arguments.  For example, consider the case of accumulation
4150           of shorts into an int accumulator; The original code:
4151                         S1: int_a = (int) short_a;
4152           orig_stmt->   S2: int_acc = plus <int_a ,int_acc>;
4153
4154           was replaced with:
4155                         STMT: int_acc = widen_sum <short_a, int_acc>
4156
4157           This means that:
4158           1. The tree-code that is used to create the vector operation in the
4159              epilog code (that reduces the partial results) is not the
4160              tree-code of STMT, but is rather the tree-code of the original
4161              stmt from the pattern that STMT is replacing.  I.e, in the example
4162              above we want to use 'widen_sum' in the loop, but 'plus' in the
4163              epilog.
4164           2. The type (mode) we use to check available target support
4165              for the vector operation to be created in the *epilog*, is
4166              determined by the type of the reduction variable (in the example
4167              above we'd check this: optab_handler (plus_optab, vect_int_mode])).
4168              However the type (mode) we use to check available target support
4169              for the vector operation to be created *inside the loop*, is
4170              determined by the type of the other arguments to STMT (in the
4171              example we'd check this: optab_handler (widen_sum_optab,
4172              vect_short_mode)).
4173
4174           This is contrary to "regular" reductions, in which the types of all
4175           the arguments are the same as the type of the reduction variable.
4176           For "regular" reductions we can therefore use the same vector type
4177           (and also the same tree-code) when generating the epilog code and
4178           when generating the code inside the loop.  */
4179
4180   if (orig_stmt)
4181     {
4182       /* This is a reduction pattern: get the vectype from the type of the
4183          reduction variable, and get the tree-code from orig_stmt.  */
4184       orig_code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
4185       gcc_assert (vectype_out);
4186       vec_mode = TYPE_MODE (vectype_out);
4187     }
4188   else
4189     {
4190       /* Regular reduction: use the same vectype and tree-code as used for
4191          the vector code inside the loop can be used for the epilog code. */
4192       orig_code = code;
4193     }
4194
4195   if (nested_cycle)
4196     {
4197       def_bb = gimple_bb (reduc_def_stmt);
4198       def_stmt_loop = def_bb->loop_father;
4199       def_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (reduc_def_stmt,
4200                                        loop_preheader_edge (def_stmt_loop));
4201       if (TREE_CODE (def_arg) == SSA_NAME
4202           && (def_arg_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def_arg))
4203           && gimple_code (def_arg_stmt) == GIMPLE_PHI
4204           && flow_bb_inside_loop_p (outer_loop, gimple_bb (def_arg_stmt))
4205           && vinfo_for_stmt (def_arg_stmt)
4206           && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_arg_stmt))
4207               == vect_double_reduction_def)
4208         double_reduc = true;
4209     }
4210
4211   epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4212   if (reduction_code_for_scalar_code (orig_code, &epilog_reduc_code))
4213     {
4214       reduc_optab = optab_for_tree_code (epilog_reduc_code, vectype_out,
4215                                          optab_default);
4216       if (!reduc_optab)
4217         {
4218           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4219             fprintf (vect_dump, "no optab for reduction.");
4220
4221           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4222         }
4223
4224       if (reduc_optab
4225           && optab_handler (reduc_optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4226         {
4227           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4228             fprintf (vect_dump, "reduc op not supported by target.");
4229
4230           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4231         }
4232     }
4233   else
4234     {
4235       if (!nested_cycle || double_reduc)
4236         {
4237           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4238             fprintf (vect_dump, "no reduc code for scalar code.");
4239
4240           return false;
4241         }
4242     }
4243
4244   if (double_reduc && ncopies > 1)
4245     {
4246       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4247         fprintf (vect_dump, "multiple types in double reduction");
4248
4249       return false;
4250     }
4251
4252   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4253     {
4254       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = reduc_vec_info_type;
4255       if (!vect_model_reduction_cost (stmt_info, epilog_reduc_code, ncopies))
4256         return false;
4257       return true;
4258     }
4259
4260   /** Transform.  **/
4261
4262   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4263     fprintf (vect_dump, "transform reduction.");
4264
4265   /* FORNOW: Multiple types are not supported for condition.  */
4266   if (code == COND_EXPR)
4267     gcc_assert (ncopies == 1);
4268
4269   /* Create the destination vector  */
4270   vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype_out);
4271
4272   /* In case the vectorization factor (VF) is bigger than the number
4273      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
4274      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
4275      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
4276      in vectorizable_operation.  */
4277
4278   /* If the reduction is used in an outer loop we need to generate
4279      VF intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4280         r0 = phi (init, r0)
4281         r1 = phi (init, r1)
4282         r0 = x0 + r0;
4283         r1 = x1 + r1;
4284     (i.e. we generate VF results in 2 registers).
4285     In this case we have a separate def-use cycle for each copy, and therefore
4286     for each copy we get the vector def for the reduction variable from the
4287     respective phi node created for this copy.
4288
4289     Otherwise (the reduction is unused in the loop nest), we can combine
4290     together intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4291         r = phi (init, r)
4292         r = x0 + r;
4293         r = x1 + r;
4294    (i.e. we generate VF/2 results in a single register).
4295    In this case for each copy we get the vector def for the reduction variable
4296    from the vectorized reduction operation generated in the previous iteration.
4297   */
4298
4299   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope)
4300     {
4301       single_defuse_cycle = true;
4302       epilog_copies = 1;
4303     }
4304   else
4305     epilog_copies = ncopies;
4306
4307   prev_stmt_info = NULL;
4308   prev_phi_info = NULL;
4309   if (slp_node)
4310     {
4311       vec_num = SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS (slp_node);
4312       gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_out) 
4313                   == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4314     }
4315   else
4316     {
4317       vec_num = 1;
4318       vec_oprnds0 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4319       if (op_type == ternary_op)
4320         vec_oprnds1 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4321     }
4322
4323   phis = VEC_alloc (gimple, heap, vec_num);
4324   vect_defs = VEC_alloc (tree, heap, vec_num);
4325   if (!slp_node)
4326     VEC_quick_push (tree, vect_defs, NULL_TREE);
4327
4328   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4329     {
4330       if (j == 0 || !single_defuse_cycle)
4331         {
4332           for (i = 0; i < vec_num; i++)
4333             {
4334               /* Create the reduction-phi that defines the reduction
4335                  operand.  */
4336               new_phi = create_phi_node (vec_dest, loop->header);
4337               set_vinfo_for_stmt (new_phi,
4338                                   new_stmt_vec_info (new_phi, loop_vinfo,
4339                                                      NULL));
4340                if (j == 0 || slp_node)
4341                  VEC_quick_push (gimple, phis, new_phi);
4342             }
4343         }
4344
4345       if (code == COND_EXPR)
4346         {
4347           gcc_assert (!slp_node);
4348           vectorizable_condition (stmt, gsi, vec_stmt, 
4349                                   PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, 0)), 
4350                                   reduc_index);
4351           /* Multiple types are not supported for condition.  */
4352           break;
4353         }
4354
4355       /* Handle uses.  */
4356       if (j == 0)
4357         {
4358           tree op0, op1 = NULL_TREE;
4359
4360           op0 = ops[!reduc_index];
4361           if (op_type == ternary_op)
4362             {
4363               if (reduc_index == 0)
4364                 op1 = ops[2];
4365               else
4366                 op1 = ops[1];
4367             }
4368
4369           if (slp_node)
4370             vect_get_slp_defs (op0, op1, slp_node, &vec_oprnds0, &vec_oprnds1,
4371                                -1);
4372           else
4373             {
4374               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[!reduc_index],
4375                                                             stmt, NULL);
4376               VEC_quick_push (tree, vec_oprnds0, loop_vec_def0);
4377               if (op_type == ternary_op)
4378                {
4379                  loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (op1, stmt,
4380                                                                NULL);
4381                  VEC_quick_push (tree, vec_oprnds1, loop_vec_def1);
4382                }
4383             }
4384         }
4385       else
4386         {
4387           if (!slp_node)
4388             {
4389               enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type; /* Dummy */
4390               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, loop_vec_def0);
4391               VEC_replace (tree, vec_oprnds0, 0, loop_vec_def0);
4392               if (op_type == ternary_op)
4393                 {
4394                   loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4395                                                                 loop_vec_def1);
4396                   VEC_replace (tree, vec_oprnds1, 0, loop_vec_def1);
4397                 }
4398             }
4399
4400           if (single_defuse_cycle)
4401             reduc_def = gimple_assign_lhs (new_stmt);
4402
4403           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = new_phi;
4404         }
4405
4406       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vec_oprnds0, i, def0)
4407         {
4408           if (slp_node)
4409             reduc_def = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, i));
4410           else
4411             {
4412               if (!single_defuse_cycle || j == 0)
4413                 reduc_def = PHI_RESULT (new_phi);
4414             }
4415
4416           def1 = ((op_type == ternary_op)
4417                   ? VEC_index (tree, vec_oprnds1, i) : NULL);
4418           if (op_type == binary_op)
4419             {
4420               if (reduc_index == 0)
4421                 expr = build2 (code, vectype_out, reduc_def, def0);
4422               else
4423                 expr = build2 (code, vectype_out, def0, reduc_def);
4424             }
4425           else
4426             {
4427               if (reduc_index == 0)
4428                 expr = build3 (code, vectype_out, reduc_def, def0, def1);
4429               else
4430                 {
4431                   if (reduc_index == 1)
4432                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, reduc_def, def1);
4433                   else
4434                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, def1, reduc_def);
4435                 }
4436             }
4437
4438           new_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, expr);
4439           new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4440           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4441           vect_finish_stmt_generation (stmt, new_stmt, gsi);
4442           if (slp_node)
4443             {
4444               VEC_quick_push (gimple, SLP_TREE_VEC_STMTS (slp_node), new_stmt);
4445               VEC_quick_push (tree, vect_defs, new_temp);
4446             }
4447           else
4448             VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4449         }
4450
4451       if (slp_node)
4452         continue;
4453
4454       if (j == 0)
4455         STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) = *vec_stmt = new_stmt;
4456       else
4457         STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_info) = new_stmt;
4458
4459       prev_stmt_info = vinfo_for_stmt (new_stmt);
4460       prev_phi_info = vinfo_for_stmt (new_phi);
4461     }
4462
4463   /* Finalize the reduction-phi (set its arguments) and create the
4464      epilog reduction code.  */
4465   if ((!single_defuse_cycle || code == COND_EXPR) && !slp_node)
4466     {
4467       new_temp = gimple_assign_lhs (*vec_stmt);
4468       VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4469     }
4470
4471   vect_create_epilog_for_reduction (vect_defs, stmt, epilog_copies,
4472                                     epilog_reduc_code, phis, reduc_index,
4473                                     double_reduc, slp_node);
4474
4475   VEC_free (gimple, heap, phis);
4476   VEC_free (tree, heap, vec_oprnds0);
4477   if (vec_oprnds1)
4478     VEC_free (tree, heap, vec_oprnds1);
4479
4480   return true;
4481 }
4482
4483 /* Function vect_min_worthwhile_factor.
4484
4485    For a loop where we could vectorize the operation indicated by CODE,
4486    return the minimum vectorization factor that makes it worthwhile
4487    to use generic vectors.  */
4488 int
4489 vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code code)
4490 {
4491   switch (code)
4492     {
4493     case PLUS_EXPR:
4494     case MINUS_EXPR:
4495     case NEGATE_EXPR:
4496       return 4;
4497
4498     case BIT_AND_EXPR:
4499     case BIT_IOR_EXPR:
4500     case BIT_XOR_EXPR:
4501     case BIT_NOT_EXPR:
4502       return 2;
4503
4504     default:
4505       return INT_MAX;
4506     }
4507 }
4508
4509
4510 /* Function vectorizable_induction
4511
4512    Check if PHI performs an induction computation that can be vectorized.
4513    If VEC_STMT is also passed, vectorize the induction PHI: create a vectorized
4514    phi to replace it, put it in VEC_STMT, and add it to the same basic block.
4515    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.  */
4516
4517 bool
4518 vectorizable_induction (gimple phi, gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4519                         gimple *vec_stmt)
4520 {
4521   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4522   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4523   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4524   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4525   int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
4526   int ncopies = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) / nunits;
4527   tree vec_def;
4528
4529   gcc_assert (ncopies >= 1);
4530   /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
4531   if (nested_in_vect_loop_p (loop, phi) && ncopies > 1)
4532     {
4533       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4534         fprintf (vect_dump, "multiple types in nested loop.");
4535       return false;
4536     }
4537
4538   if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
4539     return false;
4540
4541   /* FORNOW: SLP not supported.  */
4542   if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4543     return false;
4544
4545   gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def);
4546
4547   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
4548     return false;
4549
4550   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4551     {
4552       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = induc_vec_info_type;
4553       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4554         fprintf (vect_dump, "=== vectorizable_induction ===");
4555       vect_model_induction_cost (stmt_info, ncopies);
4556       return true;
4557     }
4558
4559   /** Transform.  **/
4560
4561   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4562     fprintf (vect_dump, "transform induction phi.");
4563
4564   vec_def = get_initial_def_for_induction (phi);
4565   *vec_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def);
4566   return true;
4567 }
4568
4569 /* Function vectorizable_live_operation.
4570
4571    STMT computes a value that is used outside the loop.  Check if
4572    it can be supported.  */
4573
4574 bool
4575 vectorizable_live_operation (gimple stmt,
4576                              gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4577                              gimple *vec_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
4578 {
4579   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4580   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4581   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4582   int i;
4583   int op_type;
4584   tree op;
4585   tree def;
4586   gimple def_stmt;
4587   enum vect_def_type dt;
4588   enum tree_code code;
4589   enum gimple_rhs_class rhs_class;
4590
4591   gcc_assert (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info));
4592
4593   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_reduction_def)
4594     return false;
4595
4596   if (!is_gimple_assign (stmt))
4597     return false;
4598
4599   if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
4600     return false;
4601
4602   /* FORNOW. CHECKME. */
4603   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
4604     return false;
4605
4606   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4607   op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4608   rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
4609   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_UNARY_RHS || op_type == unary_op);
4610   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS || op_type == binary_op);
4611
4612   /* FORNOW: support only if all uses are invariant.  This means
4613      that the scalar operations can remain in place, unvectorized.
4614      The original last scalar value that they compute will be used.  */
4615
4616   for (i = 0; i < op_type; i++)
4617     {
4618       if (rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS)
4619         op = TREE_OPERAND (gimple_op (stmt, 1), i);
4620       else
4621         op = gimple_op (stmt, i + 1);
4622       if (op
4623           && !vect_is_simple_use (op, loop_vinfo, NULL, &def_stmt, &def, &dt))
4624         {
4625           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4626             fprintf (vect_dump, "use not simple.");
4627           return false;
4628         }
4629
4630       if (dt != vect_external_def && dt != vect_constant_def)
4631         return false;
4632     }
4633
4634   /* No transformation is required for the cases we currently support.  */
4635   return true;
4636 }
4637
4638 /* Kill any debug uses outside LOOP of SSA names defined in STMT.  */
4639
4640 static void
4641 vect_loop_kill_debug_uses (struct loop *loop, gimple stmt)
4642 {
4643   ssa_op_iter op_iter;
4644   imm_use_iterator imm_iter;
4645   def_operand_p def_p;
4646   gimple ustmt;
4647
4648   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_DEF (def_p, stmt, op_iter, SSA_OP_DEF)
4649     {
4650       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (ustmt, imm_iter, DEF_FROM_PTR (def_p))
4651         {
4652           basic_block bb;
4653
4654           if (!is_gimple_debug (ustmt))
4655             continue;
4656
4657           bb = gimple_bb (ustmt);
4658
4659           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
4660             {
4661               if (gimple_debug_bind_p (ustmt))
4662                 {
4663                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4664                     fprintf (vect_dump, "killing debug use");
4665
4666                   gimple_debug_bind_reset_value (ustmt);
4667                   update_stmt (ustmt);
4668                 }
4669               else
4670                 gcc_unreachable ();
4671             }
4672         }
4673     }
4674 }
4675
4676 /* Function vect_transform_loop.
4677
4678    The analysis phase has determined that the loop is vectorizable.
4679    Vectorize the loop - created vectorized stmts to replace the scalar
4680    stmts in the loop, and update the loop exit condition.  */
4681
4682 void
4683 vect_transform_loop (loop_vec_info loop_vinfo)
4684 {
4685   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4686   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
4687   int nbbs = loop->num_nodes;
4688   gimple_stmt_iterator si;
4689   int i;
4690   tree ratio = NULL;
4691   int vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
4692   bool strided_store;
4693   bool slp_scheduled = false;
4694   unsigned int nunits;
4695   tree cond_expr = NULL_TREE;
4696   gimple_seq cond_expr_stmt_list = NULL;
4697   bool do_peeling_for_loop_bound;
4698
4699   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4700     fprintf (vect_dump, "=== vec_transform_loop ===");
4701
4702   /* Peel the loop if there are data refs with unknown alignment.
4703      Only one data ref with unknown store is allowed.  */
4704
4705   if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
4706     vect_do_peeling_for_alignment (loop_vinfo);
4707
4708   do_peeling_for_loop_bound
4709     = (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4710        || (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4711            && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0));
4712
4713   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
4714       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
4715     vect_loop_versioning (loop_vinfo,
4716                           !do_peeling_for_loop_bound,
4717                           &cond_expr, &cond_expr_stmt_list);
4718
4719   /* If the loop has a symbolic number of iterations 'n' (i.e. it's not a
4720      compile time constant), or it is a constant that doesn't divide by the
4721      vectorization factor, then an epilog loop needs to be created.
4722      We therefore duplicate the loop: the original loop will be vectorized,
4723      and will compute the first (n/VF) iterations.  The second copy of the loop
4724      will remain scalar and will compute the remaining (n%VF) iterations.
4725      (VF is the vectorization factor).  */
4726
4727   if (do_peeling_for_loop_bound)
4728     vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vinfo, &ratio,
4729                                     cond_expr, cond_expr_stmt_list);
4730   else
4731     ratio = build_int_cst (TREE_TYPE (LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo)),
4732                 LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) / vectorization_factor);
4733
4734   /* 1) Make sure the loop header has exactly two entries
4735      2) Make sure we have a preheader basic block.  */
4736
4737   gcc_assert (EDGE_COUNT (loop->header->preds) == 2);
4738
4739   split_edge (loop_preheader_edge (loop));
4740
4741   /* FORNOW: the vectorizer supports only loops which body consist
4742      of one basic block (header + empty latch). When the vectorizer will
4743      support more involved loop forms, the order by which the BBs are
4744      traversed need to be reconsidered.  */
4745
4746   for (i = 0; i < nbbs; i++)
4747     {
4748       basic_block bb = bbs[i];
4749       stmt_vec_info stmt_info;
4750       gimple phi;
4751
4752       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4753         {
4754           phi = gsi_stmt (si);
4755           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4756             {
4757               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing phi: ");
4758               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
4759             }
4760           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4761           if (!stmt_info)
4762             continue;
4763
4764           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4765             vect_loop_kill_debug_uses (loop, phi);
4766
4767           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4768               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4769             continue;
4770
4771           if ((TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
4772                 != (unsigned HOST_WIDE_INT) vectorization_factor)
4773               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4774             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4775
4776           if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
4777             {
4778               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4779                 fprintf (vect_dump, "transform phi.");
4780               vect_transform_stmt (phi, NULL, NULL, NULL, NULL);
4781             }
4782         }
4783
4784       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
4785         {
4786           gimple stmt = gsi_stmt (si);
4787           bool is_store;
4788
4789           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4790             {
4791               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing statement: ");
4792               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
4793             }
4794
4795           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4796
4797           /* vector stmts created in the outer-loop during vectorization of
4798              stmts in an inner-loop may not have a stmt_info, and do not
4799              need to be vectorized.  */
4800           if (!stmt_info)
4801             {
4802               gsi_next (&si);
4803               continue;
4804             }
4805
4806           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4807             vect_loop_kill_debug_uses (loop, stmt);
4808
4809           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4810               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4811             {
4812               gsi_next (&si);
4813               continue;
4814             }
4815
4816           gcc_assert (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4817           nunits =
4818             (unsigned int) TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4819           if (!STMT_SLP_TYPE (stmt_info)
4820               && nunits != (unsigned int) vectorization_factor
4821               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4822             /* For SLP VF is set according to unrolling factor, and not to
4823                vector size, hence for SLP this print is not valid.  */
4824             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4825
4826           /* SLP. Schedule all the SLP instances when the first SLP stmt is
4827              reached.  */
4828           if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4829             {
4830               if (!slp_scheduled)
4831                 {
4832                   slp_scheduled = true;
4833
4834                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4835                     fprintf (vect_dump, "=== scheduling SLP instances ===");
4836
4837                   vect_schedule_slp (loop_vinfo, NULL);
4838                 }
4839
4840               /* Hybrid SLP stmts must be vectorized in addition to SLP.  */
4841               if (!vinfo_for_stmt (stmt) || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
4842                 {
4843                   gsi_next (&si);
4844                   continue;
4845                 }
4846             }
4847
4848           /* -------- vectorize statement ------------ */
4849           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4850             fprintf (vect_dump, "transform statement.");
4851
4852           strided_store = false;
4853           is_store = vect_transform_stmt (stmt, &si, &strided_store, NULL, NULL);
4854           if (is_store)
4855             {
4856               if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
4857                 {
4858                   /* Interleaving. If IS_STORE is TRUE, the vectorization of the
4859                      interleaving chain was completed - free all the stores in
4860                      the chain.  */
4861                   vect_remove_stores (DR_GROUP_FIRST_DR (stmt_info));
4862                   gsi_remove (&si, true);
4863                   continue;
4864                 }
4865               else
4866                 {
4867                   /* Free the attached stmt_vec_info and remove the stmt.  */
4868                   free_stmt_vec_info (stmt);
4869                   gsi_remove (&si, true);
4870                   continue;
4871                 }
4872             }
4873           gsi_next (&si);
4874         }                       /* stmts in BB */
4875     }                           /* BBs in loop */
4876
4877   slpeel_make_loop_iterate_ntimes (loop, ratio);
4878
4879   /* The memory tags and pointers in vectorized statements need to
4880      have their SSA forms updated.  FIXME, why can't this be delayed
4881      until all the loops have been transformed?  */
4882   update_ssa (TODO_update_ssa);
4883
4884   if (vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4885     fprintf (vect_dump, "LOOP VECTORIZED.");
4886   if (loop->inner && vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4887     fprintf (vect_dump, "OUTER LOOP VECTORIZED.");
4888 }