OSDN Git Service

2012-10-08 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vectorizer.h
1 /* Vectorizer
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #ifndef GCC_TREE_VECTORIZER_H
23 #define GCC_TREE_VECTORIZER_H
24
25 #include "tree-data-ref.h"
26 #include "target.h"
27
28 typedef source_location LOC;
29 #define UNKNOWN_LOC UNKNOWN_LOCATION
30 #define EXPR_LOC(e) EXPR_LOCATION(e)
31 #define LOC_FILE(l) LOCATION_FILE (l)
32 #define LOC_LINE(l) LOCATION_LINE (l)
33
34 /* Used for naming of new temporaries.  */
35 enum vect_var_kind {
36   vect_simple_var,
37   vect_pointer_var,
38   vect_scalar_var
39 };
40
41 /* Defines type of operation.  */
42 enum operation_type {
43   unary_op = 1,
44   binary_op,
45   ternary_op
46 };
47
48 /* Define type of available alignment support.  */
49 enum dr_alignment_support {
50   dr_unaligned_unsupported,
51   dr_unaligned_supported,
52   dr_explicit_realign,
53   dr_explicit_realign_optimized,
54   dr_aligned
55 };
56
57 /* Define type of def-use cross-iteration cycle.  */
58 enum vect_def_type {
59   vect_uninitialized_def = 0,
60   vect_constant_def = 1,
61   vect_external_def,
62   vect_internal_def,
63   vect_induction_def,
64   vect_reduction_def,
65   vect_double_reduction_def,
66   vect_nested_cycle,
67   vect_unknown_def_type
68 };
69
70 #define VECTORIZABLE_CYCLE_DEF(D) (((D) == vect_reduction_def)           \
71                                    || ((D) == vect_double_reduction_def) \
72                                    || ((D) == vect_nested_cycle))
73
74 /* Structure to encapsulate information about a group of like
75    instructions to be presented to the target cost model.  */
76 typedef struct _stmt_info_for_cost {
77   int count;
78   enum vect_cost_for_stmt kind;
79   gimple stmt;
80   int misalign;
81 } stmt_info_for_cost;
82
83 DEF_VEC_O (stmt_info_for_cost);
84 DEF_VEC_ALLOC_O (stmt_info_for_cost, heap);
85
86 typedef VEC(stmt_info_for_cost, heap) *stmt_vector_for_cost;
87
88 static inline void
89 add_stmt_info_to_vec (stmt_vector_for_cost *stmt_cost_vec, int count,
90                       enum vect_cost_for_stmt kind, gimple stmt, int misalign)
91 {
92   stmt_info_for_cost si;
93   si.count = count;
94   si.kind = kind;
95   si.stmt = stmt;
96   si.misalign = misalign;
97   VEC_safe_push (stmt_info_for_cost, heap, *stmt_cost_vec, si);
98 }
99
100 /************************************************************************
101   SLP
102  ************************************************************************/
103 typedef void *slp_void_p;
104 DEF_VEC_P (slp_void_p);
105 DEF_VEC_ALLOC_P (slp_void_p, heap);
106
107 /* A computation tree of an SLP instance.  Each node corresponds to a group of
108    stmts to be packed in a SIMD stmt.  */
109 typedef struct _slp_tree {
110   /* Nodes that contain def-stmts of this node statements operands.  */
111   VEC (slp_void_p, heap) *children;
112   /* A group of scalar stmts to be vectorized together.  */
113   VEC (gimple, heap) *stmts;
114   /* Vectorized stmt/s.  */
115   VEC (gimple, heap) *vec_stmts;
116   /* Number of vector stmts that are created to replace the group of scalar
117      stmts. It is calculated during the transformation phase as the number of
118      scalar elements in one scalar iteration (GROUP_SIZE) multiplied by VF
119      divided by vector size.  */
120   unsigned int vec_stmts_size;
121 } *slp_tree;
122
123 DEF_VEC_P(slp_tree);
124 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_tree, heap);
125
126 /* SLP instance is a sequence of stmts in a loop that can be packed into
127    SIMD stmts.  */
128 typedef struct _slp_instance {
129   /* The root of SLP tree.  */
130   slp_tree root;
131
132   /* Size of groups of scalar stmts that will be replaced by SIMD stmt/s.  */
133   unsigned int group_size;
134
135   /* The unrolling factor required to vectorized this SLP instance.  */
136   unsigned int unrolling_factor;
137
138   /* Vectorization costs associated with SLP instance.  */
139   stmt_vector_for_cost body_cost_vec;
140
141   /* Loads permutation relatively to the stores, NULL if there is no
142      permutation.  */
143   VEC (int, heap) *load_permutation;
144
145   /* The group of nodes that contain loads of this SLP instance.  */
146   VEC (slp_tree, heap) *loads;
147
148   /* The first scalar load of the instance. The created vector loads will be
149      inserted before this statement.  */
150   gimple first_load;
151 } *slp_instance;
152
153 DEF_VEC_P(slp_instance);
154 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_instance, heap);
155
156 /* Access Functions.  */
157 #define SLP_INSTANCE_TREE(S)                     (S)->root
158 #define SLP_INSTANCE_GROUP_SIZE(S)               (S)->group_size
159 #define SLP_INSTANCE_UNROLLING_FACTOR(S)         (S)->unrolling_factor
160 #define SLP_INSTANCE_BODY_COST_VEC(S)            (S)->body_cost_vec
161 #define SLP_INSTANCE_LOAD_PERMUTATION(S)         (S)->load_permutation
162 #define SLP_INSTANCE_LOADS(S)                    (S)->loads
163 #define SLP_INSTANCE_FIRST_LOAD_STMT(S)          (S)->first_load
164
165 #define SLP_TREE_CHILDREN(S)                     (S)->children
166 #define SLP_TREE_SCALAR_STMTS(S)                 (S)->stmts
167 #define SLP_TREE_VEC_STMTS(S)                    (S)->vec_stmts
168 #define SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS(S)          (S)->vec_stmts_size
169
170 /* This structure is used in creation of an SLP tree.  Each instance
171    corresponds to the same operand in a group of scalar stmts in an SLP
172    node.  */
173 typedef struct _slp_oprnd_info
174 {
175   /* Def-stmts for the operands.  */
176   VEC (gimple, heap) *def_stmts;
177   /* Information about the first statement, its vector def-type, type, the
178      operand itself in case it's constant, and an indication if it's a pattern
179      stmt.  */
180   enum vect_def_type first_dt;
181   tree first_def_type;
182   tree first_const_oprnd;
183   bool first_pattern;
184 } *slp_oprnd_info;
185
186 DEF_VEC_P(slp_oprnd_info);
187 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_oprnd_info, heap);
188
189
190 typedef struct _vect_peel_info
191 {
192   int npeel;
193   struct data_reference *dr;
194   unsigned int count;
195 } *vect_peel_info;
196
197 typedef struct _vect_peel_extended_info
198 {
199   struct _vect_peel_info peel_info;
200   unsigned int inside_cost;
201   unsigned int outside_cost;
202   stmt_vector_for_cost body_cost_vec;
203 } *vect_peel_extended_info;
204
205 /*-----------------------------------------------------------------*/
206 /* Info on vectorized loops.                                       */
207 /*-----------------------------------------------------------------*/
208 typedef struct _loop_vec_info {
209
210   /* The loop to which this info struct refers to.  */
211   struct loop *loop;
212
213   /* The loop basic blocks.  */
214   basic_block *bbs;
215
216   /* Number of iterations.  */
217   tree num_iters;
218   tree num_iters_unchanged;
219
220   /* Minimum number of iterations below which vectorization is expected to
221      not be profitable (as estimated by the cost model).
222      -1 indicates that vectorization will not be profitable.
223      FORNOW: This field is an int. Will be a tree in the future, to represent
224              values unknown at compile time.  */
225   int min_profitable_iters;
226
227   /* Is the loop vectorizable? */
228   bool vectorizable;
229
230   /* Unrolling factor  */
231   int vectorization_factor;
232
233   /* The loop location in the source.  */
234   LOC loop_line_number;
235
236   /* Unknown DRs according to which loop was peeled.  */
237   struct data_reference *unaligned_dr;
238
239   /* peeling_for_alignment indicates whether peeling for alignment will take
240      place, and what the peeling factor should be:
241      peeling_for_alignment = X means:
242         If X=0: Peeling for alignment will not be applied.
243         If X>0: Peel first X iterations.
244         If X=-1: Generate a runtime test to calculate the number of iterations
245                  to be peeled, using the dataref recorded in the field
246                  unaligned_dr.  */
247   int peeling_for_alignment;
248
249   /* The mask used to check the alignment of pointers or arrays.  */
250   int ptr_mask;
251
252   /* The loop nest in which the data dependences are computed.  */
253   VEC (loop_p, heap) *loop_nest;
254
255   /* All data references in the loop.  */
256   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
257
258   /* All data dependences in the loop.  */
259   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
260
261   /* Data Dependence Relations defining address ranges that are candidates
262      for a run-time aliasing check.  */
263   VEC (ddr_p, heap) *may_alias_ddrs;
264
265   /* Statements in the loop that have data references that are candidates for a
266      runtime (loop versioning) misalignment check.  */
267   VEC(gimple,heap) *may_misalign_stmts;
268
269   /* All interleaving chains of stores in the loop, represented by the first
270      stmt in the chain.  */
271   VEC(gimple, heap) *grouped_stores;
272
273   /* All SLP instances in the loop. This is a subset of the set of GROUP_STORES
274      of the loop.  */
275   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
276
277   /* The unrolling factor needed to SLP the loop. In case of that pure SLP is
278      applied to the loop, i.e., no unrolling is needed, this is 1.  */
279   unsigned slp_unrolling_factor;
280
281   /* Reduction cycles detected in the loop. Used in loop-aware SLP.  */
282   VEC (gimple, heap) *reductions;
283
284   /* All reduction chains in the loop, represented by the first
285      stmt in the chain.  */
286   VEC (gimple, heap) *reduction_chains;
287
288   /* Hash table used to choose the best peeling option.  */
289   htab_t peeling_htab;
290
291   /* Cost data used by the target cost model.  */
292   void *target_cost_data;
293
294   /* When we have grouped data accesses with gaps, we may introduce invalid
295      memory accesses.  We peel the last iteration of the loop to prevent
296      this.  */
297   bool peeling_for_gaps;
298
299   /* Reductions are canonicalized so that the last operand is the reduction
300      operand.  If this places a constant into RHS1, this decanonicalizes
301      GIMPLE for other phases, so we must track when this has occurred and
302      fix it up.  */
303   bool operands_swapped;
304
305 } *loop_vec_info;
306
307 /* Access Functions.  */
308 #define LOOP_VINFO_LOOP(L)                 (L)->loop
309 #define LOOP_VINFO_BBS(L)                  (L)->bbs
310 #define LOOP_VINFO_NITERS(L)               (L)->num_iters
311 /* Since LOOP_VINFO_NITERS can change after prologue peeling
312    retain total unchanged scalar loop iterations for cost model.  */
313 #define LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED(L)     (L)->num_iters_unchanged
314 #define LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS(L) (L)->min_profitable_iters
315 #define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L)       (L)->vectorizable
316 #define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)          (L)->vectorization_factor
317 #define LOOP_VINFO_PTR_MASK(L)             (L)->ptr_mask
318 #define LOOP_VINFO_LOOP_NEST(L)            (L)->loop_nest
319 #define LOOP_VINFO_DATAREFS(L)             (L)->datarefs
320 #define LOOP_VINFO_DDRS(L)                 (L)->ddrs
321 #define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L)           (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
322 #define LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L)      (L)->peeling_for_alignment
323 #define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L)         (L)->unaligned_dr
324 #define LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS(L)   (L)->may_misalign_stmts
325 #define LOOP_VINFO_LOC(L)                  (L)->loop_line_number
326 #define LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS(L)       (L)->may_alias_ddrs
327 #define LOOP_VINFO_GROUPED_STORES(L)       (L)->grouped_stores
328 #define LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES(L)        (L)->slp_instances
329 #define LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR(L) (L)->slp_unrolling_factor
330 #define LOOP_VINFO_REDUCTIONS(L)           (L)->reductions
331 #define LOOP_VINFO_REDUCTION_CHAINS(L)     (L)->reduction_chains
332 #define LOOP_VINFO_PEELING_HTAB(L)         (L)->peeling_htab
333 #define LOOP_VINFO_TARGET_COST_DATA(L)     (L)->target_cost_data
334 #define LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS(L)     (L)->peeling_for_gaps
335 #define LOOP_VINFO_OPERANDS_SWAPPED(L)     (L)->operands_swapped
336
337 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT(L) \
338 VEC_length (gimple, (L)->may_misalign_stmts) > 0
339 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS(L)     \
340 VEC_length (ddr_p, (L)->may_alias_ddrs) > 0
341
342 #define NITERS_KNOWN_P(n)                     \
343 (host_integerp ((n),0)                        \
344 && TREE_INT_CST_LOW ((n)) > 0)
345
346 #define LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P(L)          \
347 NITERS_KNOWN_P((L)->num_iters)
348
349 static inline loop_vec_info
350 loop_vec_info_for_loop (struct loop *loop)
351 {
352   return (loop_vec_info) loop->aux;
353 }
354
355 static inline bool
356 nested_in_vect_loop_p (struct loop *loop, gimple stmt)
357 {
358   return (loop->inner
359           && (loop->inner == (gimple_bb (stmt))->loop_father));
360 }
361
362 typedef struct _bb_vec_info {
363
364   basic_block bb;
365   /* All interleaving chains of stores in the basic block, represented by the
366      first stmt in the chain.  */
367   VEC(gimple, heap) *grouped_stores;
368
369   /* All SLP instances in the basic block. This is a subset of the set of
370      GROUP_STORES of the basic block.  */
371   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
372
373   /* All data references in the basic block.  */
374   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
375
376   /* All data dependences in the basic block.  */
377   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
378
379   /* Cost data used by the target cost model.  */
380   void *target_cost_data;
381
382 } *bb_vec_info;
383
384 #define BB_VINFO_BB(B)               (B)->bb
385 #define BB_VINFO_GROUPED_STORES(B)   (B)->grouped_stores
386 #define BB_VINFO_SLP_INSTANCES(B)    (B)->slp_instances
387 #define BB_VINFO_DATAREFS(B)         (B)->datarefs
388 #define BB_VINFO_DDRS(B)             (B)->ddrs
389 #define BB_VINFO_TARGET_COST_DATA(B) (B)->target_cost_data
390
391 static inline bb_vec_info
392 vec_info_for_bb (basic_block bb)
393 {
394   return (bb_vec_info) bb->aux;
395 }
396
397 /*-----------------------------------------------------------------*/
398 /* Info on vectorized defs.                                        */
399 /*-----------------------------------------------------------------*/
400 enum stmt_vec_info_type {
401   undef_vec_info_type = 0,
402   load_vec_info_type,
403   store_vec_info_type,
404   shift_vec_info_type,
405   op_vec_info_type,
406   call_vec_info_type,
407   assignment_vec_info_type,
408   condition_vec_info_type,
409   reduc_vec_info_type,
410   induc_vec_info_type,
411   type_promotion_vec_info_type,
412   type_demotion_vec_info_type,
413   type_conversion_vec_info_type,
414   loop_exit_ctrl_vec_info_type
415 };
416
417 /* Indicates whether/how a variable is used in the scope of loop/basic
418    block.  */
419 enum vect_relevant {
420   vect_unused_in_scope = 0,
421   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop, and the
422      use is a reduction stmt.  */
423   vect_used_in_outer_by_reduction,
424   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop (and is
425      not part of reduction).  */
426   vect_used_in_outer,
427
428   /* defs that feed computations that end up (only) in a reduction. These
429      defs may be used by non-reduction stmts, but eventually, any
430      computations/values that are affected by these defs are used to compute
431      a reduction (i.e. don't get stored to memory, for example). We use this
432      to identify computations that we can change the order in which they are
433      computed.  */
434   vect_used_by_reduction,
435
436   vect_used_in_scope
437 };
438
439 /* The type of vectorization that can be applied to the stmt: regular loop-based
440    vectorization; pure SLP - the stmt is a part of SLP instances and does not
441    have uses outside SLP instances; or hybrid SLP and loop-based - the stmt is
442    a part of SLP instance and also must be loop-based vectorized, since it has
443    uses outside SLP sequences.
444
445    In the loop context the meanings of pure and hybrid SLP are slightly
446    different. By saying that pure SLP is applied to the loop, we mean that we
447    exploit only intra-iteration parallelism in the loop; i.e., the loop can be
448    vectorized without doing any conceptual unrolling, cause we don't pack
449    together stmts from different iterations, only within a single iteration.
450    Loop hybrid SLP means that we exploit both intra-iteration and
451    inter-iteration parallelism (e.g., number of elements in the vector is 4
452    and the slp-group-size is 2, in which case we don't have enough parallelism
453    within an iteration, so we obtain the rest of the parallelism from subsequent
454    iterations by unrolling the loop by 2).  */
455 enum slp_vect_type {
456   loop_vect = 0,
457   pure_slp,
458   hybrid
459 };
460
461
462 typedef struct data_reference *dr_p;
463 DEF_VEC_P(dr_p);
464 DEF_VEC_ALLOC_P(dr_p,heap);
465
466 typedef struct _stmt_vec_info {
467
468   enum stmt_vec_info_type type;
469
470   /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
471      used outside the loop.  */
472   bool live;
473
474   /* Stmt is part of some pattern (computation idiom)  */
475   bool in_pattern_p;
476
477   /* For loads only, if there is a store with the same location, this field is
478      TRUE.  */
479   bool read_write_dep;
480
481   /* The stmt to which this info struct refers to.  */
482   gimple stmt;
483
484   /* The loop_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
485   loop_vec_info loop_vinfo;
486
487   /* The vector type to be used for the LHS of this statement.  */
488   tree vectype;
489
490   /* The vectorized version of the stmt.  */
491   gimple vectorized_stmt;
492
493
494   /** The following is relevant only for stmts that contain a non-scalar
495      data-ref (array/pointer/struct access). A GIMPLE stmt is expected to have
496      at most one such data-ref.  **/
497
498   /* Information about the data-ref (access function, etc),
499      relative to the inner-most containing loop.  */
500   struct data_reference *data_ref_info;
501
502   /* Information about the data-ref relative to this loop
503      nest (the loop that is being considered for vectorization).  */
504   tree dr_base_address;
505   tree dr_init;
506   tree dr_offset;
507   tree dr_step;
508   tree dr_aligned_to;
509
510   /* For loop PHI nodes, the evolution part of it.  This makes sure
511      this information is still available in vect_update_ivs_after_vectorizer
512      where we may not be able to re-analyze the PHI nodes evolution as
513      peeling for the prologue loop can make it unanalyzable.  The evolution
514      part is still correct though.  */
515   tree loop_phi_evolution_part;
516
517   /* Used for various bookkeeping purposes, generally holding a pointer to
518      some other stmt S that is in some way "related" to this stmt.
519      Current use of this field is:
520         If this stmt is part of a pattern (i.e. the field 'in_pattern_p' is
521         true): S is the "pattern stmt" that represents (and replaces) the
522         sequence of stmts that constitutes the pattern.  Similarly, the
523         related_stmt of the "pattern stmt" points back to this stmt (which is
524         the last stmt in the original sequence of stmts that constitutes the
525         pattern).  */
526   gimple related_stmt;
527
528   /* Used to keep a sequence of def stmts of a pattern stmt if such exists.  */
529   gimple_seq pattern_def_seq;
530
531   /* List of datarefs that are known to have the same alignment as the dataref
532      of this stmt.  */
533   VEC(dr_p,heap) *same_align_refs;
534
535   /* Classify the def of this stmt.  */
536   enum vect_def_type def_type;
537
538   /*  Whether the stmt is SLPed, loop-based vectorized, or both.  */
539   enum slp_vect_type slp_type;
540
541   /* Interleaving and reduction chains info.  */
542   /* First element in the group.  */
543   gimple first_element;
544   /* Pointer to the next element in the group.  */
545   gimple next_element;
546   /* For data-refs, in case that two or more stmts share data-ref, this is the
547      pointer to the previously detected stmt with the same dr.  */
548   gimple same_dr_stmt;
549   /* The size of the group.  */
550   unsigned int size;
551   /* For stores, number of stores from this group seen. We vectorize the last
552      one.  */
553   unsigned int store_count;
554   /* For loads only, the gap from the previous load. For consecutive loads, GAP
555      is 1.  */
556   unsigned int gap;
557
558   /* Not all stmts in the loop need to be vectorized. e.g, the increment
559      of the loop induction variable and computation of array indexes. relevant
560      indicates whether the stmt needs to be vectorized.  */
561   enum vect_relevant relevant;
562
563   /* The bb_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
564   bb_vec_info bb_vinfo;
565
566   /* Is this statement vectorizable or should it be skipped in (partial)
567      vectorization.  */
568   bool vectorizable;
569
570   /* For loads only, true if this is a gather load.  */
571   bool gather_p;
572   bool stride_load_p;
573 } *stmt_vec_info;
574
575 /* Access Functions.  */
576 #define STMT_VINFO_TYPE(S)                 (S)->type
577 #define STMT_VINFO_STMT(S)                 (S)->stmt
578 #define STMT_VINFO_LOOP_VINFO(S)           (S)->loop_vinfo
579 #define STMT_VINFO_BB_VINFO(S)             (S)->bb_vinfo
580 #define STMT_VINFO_RELEVANT(S)             (S)->relevant
581 #define STMT_VINFO_LIVE_P(S)               (S)->live
582 #define STMT_VINFO_VECTYPE(S)              (S)->vectype
583 #define STMT_VINFO_VEC_STMT(S)             (S)->vectorized_stmt
584 #define STMT_VINFO_VECTORIZABLE(S)         (S)->vectorizable
585 #define STMT_VINFO_DATA_REF(S)             (S)->data_ref_info
586 #define STMT_VINFO_GATHER_P(S)             (S)->gather_p
587 #define STMT_VINFO_STRIDE_LOAD_P(S)        (S)->stride_load_p
588
589 #define STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS(S)      (S)->dr_base_address
590 #define STMT_VINFO_DR_INIT(S)              (S)->dr_init
591 #define STMT_VINFO_DR_OFFSET(S)            (S)->dr_offset
592 #define STMT_VINFO_DR_STEP(S)              (S)->dr_step
593 #define STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO(S)        (S)->dr_aligned_to
594
595 #define STMT_VINFO_IN_PATTERN_P(S)         (S)->in_pattern_p
596 #define STMT_VINFO_RELATED_STMT(S)         (S)->related_stmt
597 #define STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ(S)      (S)->pattern_def_seq
598 #define STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS(S)      (S)->same_align_refs
599 #define STMT_VINFO_DEF_TYPE(S)             (S)->def_type
600 #define STMT_VINFO_GROUP_FIRST_ELEMENT(S)  (S)->first_element
601 #define STMT_VINFO_GROUP_NEXT_ELEMENT(S)   (S)->next_element
602 #define STMT_VINFO_GROUP_SIZE(S)           (S)->size
603 #define STMT_VINFO_GROUP_STORE_COUNT(S)    (S)->store_count
604 #define STMT_VINFO_GROUP_GAP(S)            (S)->gap
605 #define STMT_VINFO_GROUP_SAME_DR_STMT(S)   (S)->same_dr_stmt
606 #define STMT_VINFO_GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
607 #define STMT_VINFO_GROUPED_ACCESS(S)      ((S)->first_element != NULL && (S)->data_ref_info)
608 #define STMT_VINFO_LOOP_PHI_EVOLUTION_PART(S) (S)->loop_phi_evolution_part
609
610 #define GROUP_FIRST_ELEMENT(S)          (S)->first_element
611 #define GROUP_NEXT_ELEMENT(S)           (S)->next_element
612 #define GROUP_SIZE(S)                   (S)->size
613 #define GROUP_STORE_COUNT(S)            (S)->store_count
614 #define GROUP_GAP(S)                    (S)->gap
615 #define GROUP_SAME_DR_STMT(S)           (S)->same_dr_stmt
616 #define GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
617
618 #define STMT_VINFO_RELEVANT_P(S)          ((S)->relevant != vect_unused_in_scope)
619
620 #define HYBRID_SLP_STMT(S)                ((S)->slp_type == hybrid)
621 #define PURE_SLP_STMT(S)                  ((S)->slp_type == pure_slp)
622 #define STMT_SLP_TYPE(S)                   (S)->slp_type
623
624 #define VECT_MAX_COST 1000
625
626 /* The maximum number of intermediate steps required in multi-step type
627    conversion.  */
628 #define MAX_INTERM_CVT_STEPS         3
629
630 /* The maximum vectorization factor supported by any target (V32QI).  */
631 #define MAX_VECTORIZATION_FACTOR 32
632
633 /* Avoid GTY(()) on stmt_vec_info.  */
634 typedef void *vec_void_p;
635 DEF_VEC_P (vec_void_p);
636 DEF_VEC_ALLOC_P (vec_void_p, heap);
637
638 extern VEC(vec_void_p,heap) *stmt_vec_info_vec;
639
640 void init_stmt_vec_info_vec (void);
641 void free_stmt_vec_info_vec (void);
642
643 /* Return a stmt_vec_info corresponding to STMT.  */
644
645 static inline stmt_vec_info
646 vinfo_for_stmt (gimple stmt)
647 {
648   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
649   if (uid == 0)
650     return NULL;
651
652   return (stmt_vec_info) VEC_index (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1);
653 }
654
655 /* Set vectorizer information INFO for STMT.  */
656
657 static inline void
658 set_vinfo_for_stmt (gimple stmt, stmt_vec_info info)
659 {
660   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
661   if (uid == 0)
662     {
663       gcc_checking_assert (info);
664       uid = VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec) + 1;
665       gimple_set_uid (stmt, uid);
666       VEC_safe_push (vec_void_p, heap, stmt_vec_info_vec, (vec_void_p) info);
667     }
668   else
669     VEC_replace (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1, (vec_void_p) info);
670 }
671
672 /* Return the earlier statement between STMT1 and STMT2.  */
673
674 static inline gimple
675 get_earlier_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
676 {
677   unsigned int uid1, uid2;
678
679   if (stmt1 == NULL)
680     return stmt2;
681
682   if (stmt2 == NULL)
683     return stmt1;
684
685   uid1 = gimple_uid (stmt1);
686   uid2 = gimple_uid (stmt2);
687
688   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
689     return NULL;
690
691   gcc_checking_assert (uid1 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec)
692                        && uid2 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
693
694   if (uid1 < uid2)
695     return stmt1;
696   else
697     return stmt2;
698 }
699
700 /* Return the later statement between STMT1 and STMT2.  */
701
702 static inline gimple
703 get_later_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
704 {
705   unsigned int uid1, uid2;
706
707   if (stmt1 == NULL)
708     return stmt2;
709
710   if (stmt2 == NULL)
711     return stmt1;
712
713   uid1 = gimple_uid (stmt1);
714   uid2 = gimple_uid (stmt2);
715
716   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
717     return NULL;
718
719   gcc_assert (uid1 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
720   gcc_assert (uid2 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
721
722   if (uid1 > uid2)
723     return stmt1;
724   else
725     return stmt2;
726 }
727
728 /* Return TRUE if a statement represented by STMT_INFO is a part of a
729    pattern.  */
730
731 static inline bool
732 is_pattern_stmt_p (stmt_vec_info stmt_info)
733 {
734   gimple related_stmt;
735   stmt_vec_info related_stmt_info;
736
737   related_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
738   if (related_stmt
739       && (related_stmt_info = vinfo_for_stmt (related_stmt))
740       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (related_stmt_info))
741     return true;
742
743   return false;
744 }
745
746 /* Return true if BB is a loop header.  */
747
748 static inline bool
749 is_loop_header_bb_p (basic_block bb)
750 {
751   if (bb == (bb->loop_father)->header)
752     return true;
753   gcc_checking_assert (EDGE_COUNT (bb->preds) == 1);
754   return false;
755 }
756
757 /* Return pow2 (X).  */
758
759 static inline int
760 vect_pow2 (int x)
761 {
762   int i, res = 1;
763
764   for (i = 0; i < x; i++)
765     res *= 2;
766
767   return res;
768 }
769
770 /* Alias targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost.  */
771
772 static inline int
773 builtin_vectorization_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost,
774                             tree vectype, int misalign)
775 {
776   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
777                                                        vectype, misalign);
778 }
779
780 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
781
782 static inline
783 int vect_get_stmt_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
784 {
785   return builtin_vectorization_cost (type_of_cost, NULL, 0);
786 }
787
788 /* Alias targetm.vectorize.init_cost.  */
789
790 static inline void *
791 init_cost (struct loop *loop_info)
792 {
793   return targetm.vectorize.init_cost (loop_info);
794 }
795
796 /* Alias targetm.vectorize.add_stmt_cost.  */
797
798 static inline unsigned
799 add_stmt_cost (void *data, int count, enum vect_cost_for_stmt kind,
800                stmt_vec_info stmt_info, int misalign,
801                enum vect_cost_model_location where)
802 {
803   return targetm.vectorize.add_stmt_cost (data, count, kind,
804                                           stmt_info, misalign, where);
805 }
806
807 /* Alias targetm.vectorize.finish_cost.  */
808
809 static inline void
810 finish_cost (void *data, unsigned *prologue_cost,
811              unsigned *body_cost, unsigned *epilogue_cost)
812 {
813   targetm.vectorize.finish_cost (data, prologue_cost, body_cost, epilogue_cost);
814 }
815
816 /* Alias targetm.vectorize.destroy_cost_data.  */
817
818 static inline void
819 destroy_cost_data (void *data)
820 {
821   targetm.vectorize.destroy_cost_data (data);
822 }
823
824
825 /*-----------------------------------------------------------------*/
826 /* Info on data references alignment.                              */
827 /*-----------------------------------------------------------------*/
828
829 /* Reflects actual alignment of first access in the vectorized loop,
830    taking into account peeling/versioning if applied.  */
831 #define DR_MISALIGNMENT(DR)   ((int) (size_t) (DR)->aux)
832 #define SET_DR_MISALIGNMENT(DR, VAL)   ((DR)->aux = (void *) (size_t) (VAL))
833
834 /* Return TRUE if the data access is aligned, and FALSE otherwise.  */
835
836 static inline bool
837 aligned_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
838 {
839   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) == 0);
840 }
841
842 /* Return TRUE if the alignment of the data access is known, and FALSE
843    otherwise.  */
844
845 static inline bool
846 known_alignment_for_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
847 {
848   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) != -1);
849 }
850
851 /* Source location */
852 extern LOC vect_location;
853
854 /*-----------------------------------------------------------------*/
855 /* Function prototypes.                                            */
856 /*-----------------------------------------------------------------*/
857
858 /* Simple loop peeling and versioning utilities for vectorizer's purposes -
859    in tree-vect-loop-manip.c.  */
860 extern void slpeel_make_loop_iterate_ntimes (struct loop *, tree);
861 extern bool slpeel_can_duplicate_loop_p (const struct loop *, const_edge);
862 extern void vect_loop_versioning (loop_vec_info, unsigned int, bool);
863 extern void vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vec_info, tree *,
864                                             unsigned int, bool);
865 extern void vect_do_peeling_for_alignment (loop_vec_info, unsigned int, bool);
866 extern LOC find_loop_location (struct loop *);
867 extern bool vect_can_advance_ivs_p (loop_vec_info);
868
869 /* In tree-vect-stmts.c.  */
870 extern unsigned int current_vector_size;
871 extern tree get_vectype_for_scalar_type (tree);
872 extern tree get_same_sized_vectype (tree, tree);
873 extern bool vect_is_simple_use (tree, gimple, loop_vec_info,
874                                 bb_vec_info, gimple *,
875                                 tree *,  enum vect_def_type *);
876 extern bool vect_is_simple_use_1 (tree, gimple, loop_vec_info,
877                                   bb_vec_info, gimple *,
878                                   tree *,  enum vect_def_type *, tree *);
879 extern bool supportable_widening_operation (enum tree_code, gimple, tree, tree,
880                                             enum tree_code *, enum tree_code *,
881                                             int *, VEC (tree, heap) **);
882 extern bool supportable_narrowing_operation (enum tree_code, tree, tree,
883                                              enum tree_code *,
884                                              int *, VEC (tree, heap) **);
885 extern stmt_vec_info new_stmt_vec_info (gimple stmt, loop_vec_info,
886                                         bb_vec_info);
887 extern void free_stmt_vec_info (gimple stmt);
888 extern tree vectorizable_function (gimple, tree, tree);
889 extern void vect_model_simple_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type *,
890                                     stmt_vector_for_cost *,
891                                     stmt_vector_for_cost *);
892 extern void vect_model_store_cost (stmt_vec_info, int, bool,
893                                    enum vect_def_type, slp_tree,
894                                    stmt_vector_for_cost *,
895                                    stmt_vector_for_cost *);
896 extern void vect_model_load_cost (stmt_vec_info, int, bool, slp_tree,
897                                   stmt_vector_for_cost *,
898                                   stmt_vector_for_cost *);
899 extern unsigned record_stmt_cost (stmt_vector_for_cost *, int,
900                                   enum vect_cost_for_stmt, stmt_vec_info,
901                                   int, enum vect_cost_model_location);
902 extern void vect_finish_stmt_generation (gimple, gimple,
903                                          gimple_stmt_iterator *);
904 extern bool vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vec_info);
905 extern tree vect_get_vec_def_for_operand (tree, gimple, tree *);
906 extern tree vect_init_vector (gimple, tree, tree,
907                               gimple_stmt_iterator *);
908 extern tree vect_get_vec_def_for_stmt_copy (enum vect_def_type, tree);
909 extern bool vect_transform_stmt (gimple, gimple_stmt_iterator *,
910                                  bool *, slp_tree, slp_instance);
911 extern void vect_remove_stores (gimple);
912 extern bool vect_analyze_stmt (gimple, bool *, slp_tree);
913 extern bool vectorizable_condition (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
914                                     tree, int, slp_tree);
915 extern void vect_get_load_cost (struct data_reference *, int, bool,
916                                 unsigned int *, unsigned int *,
917                                 stmt_vector_for_cost *,
918                                 stmt_vector_for_cost *, bool);
919 extern void vect_get_store_cost (struct data_reference *, int,
920                                  unsigned int *, stmt_vector_for_cost *);
921 extern bool vect_supportable_shift (enum tree_code, tree);
922 extern void vect_get_vec_defs (tree, tree, gimple, VEC (tree, heap) **,
923                                VEC (tree, heap) **, slp_tree, int);
924 extern tree vect_gen_perm_mask (tree, unsigned char *);
925
926 /* In tree-vect-data-refs.c.  */
927 extern bool vect_can_force_dr_alignment_p (const_tree, unsigned int);
928 extern enum dr_alignment_support vect_supportable_dr_alignment
929                                            (struct data_reference *, bool);
930 extern tree vect_get_smallest_scalar_type (gimple, HOST_WIDE_INT *,
931                                            HOST_WIDE_INT *);
932 extern bool vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vec_info, bb_vec_info,
933                                                int *);
934 extern bool vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vec_info);
935 extern bool vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
936 extern bool vect_verify_datarefs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
937 extern bool vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vec_info, bb_vec_info);
938 extern bool vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vec_info);
939 extern tree vect_check_gather (gimple, loop_vec_info, tree *, tree *,
940                                int *);
941 extern bool vect_check_strided_load (gimple, loop_vec_info, tree *, tree *);
942 extern bool vect_analyze_data_refs (loop_vec_info, bb_vec_info, int *);
943 extern tree vect_create_data_ref_ptr (gimple, tree, struct loop *, tree,
944                                       tree *, gimple_stmt_iterator *,
945                                       gimple *, bool, bool *);
946 extern tree bump_vector_ptr (tree, gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple, tree);
947 extern tree vect_create_destination_var (tree, tree);
948 extern bool vect_grouped_store_supported (tree, unsigned HOST_WIDE_INT);
949 extern bool vect_store_lanes_supported (tree, unsigned HOST_WIDE_INT);
950 extern bool vect_grouped_load_supported (tree, unsigned HOST_WIDE_INT);
951 extern bool vect_load_lanes_supported (tree, unsigned HOST_WIDE_INT);
952 extern void vect_permute_store_chain (VEC(tree,heap) *,unsigned int, gimple,
953                                     gimple_stmt_iterator *, VEC(tree,heap) **);
954 extern tree vect_setup_realignment (gimple, gimple_stmt_iterator *, tree *,
955                                     enum dr_alignment_support, tree,
956                                     struct loop **);
957 extern void vect_transform_grouped_load (gimple, VEC(tree,heap) *, int,
958                                          gimple_stmt_iterator *);
959 extern void vect_record_grouped_load_vectors (gimple, VEC(tree,heap) *);
960 extern int vect_get_place_in_interleaving_chain (gimple, gimple);
961 extern tree vect_get_new_vect_var (tree, enum vect_var_kind, const char *);
962 extern tree vect_create_addr_base_for_vector_ref (gimple, gimple_seq *,
963                                                   tree, struct loop *);
964
965 /* In tree-vect-loop.c.  */
966 /* FORNOW: Used in tree-parloops.c.  */
967 extern void destroy_loop_vec_info (loop_vec_info, bool);
968 extern gimple vect_force_simple_reduction (loop_vec_info, gimple, bool, bool *);
969 /* Drive for loop analysis stage.  */
970 extern loop_vec_info vect_analyze_loop (struct loop *);
971 /* Drive for loop transformation stage.  */
972 extern void vect_transform_loop (loop_vec_info);
973 extern loop_vec_info vect_analyze_loop_form (struct loop *);
974 extern bool vectorizable_live_operation (gimple, gimple_stmt_iterator *,
975                                          gimple *);
976 extern bool vectorizable_reduction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
977                                     slp_tree);
978 extern bool vectorizable_induction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
979 extern tree get_initial_def_for_reduction (gimple, tree, tree *);
980 extern int vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code);
981 extern int vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info, int, int *, int,
982                                         stmt_vector_for_cost *,
983                                         stmt_vector_for_cost *);
984 extern int vect_get_single_scalar_iteration_cost (loop_vec_info);
985
986 /* In tree-vect-slp.c.  */
987 extern void vect_free_slp_instance (slp_instance);
988 extern bool vect_transform_slp_perm_load (gimple, VEC (tree, heap) *,
989                                           gimple_stmt_iterator *, int,
990                                           slp_instance, bool);
991 extern bool vect_schedule_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
992 extern void vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vec_info);
993 extern bool vect_analyze_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
994 extern bool vect_make_slp_decision (loop_vec_info);
995 extern void vect_detect_hybrid_slp (loop_vec_info);
996 extern void vect_get_slp_defs (VEC (tree, heap) *, slp_tree,
997                                VEC (slp_void_p, heap) **, int);
998
999 extern LOC find_bb_location (basic_block);
1000 extern bb_vec_info vect_slp_analyze_bb (basic_block);
1001 extern void vect_slp_transform_bb (basic_block);
1002
1003 /* In tree-vect-patterns.c.  */
1004 /* Pattern recognition functions.
1005    Additional pattern recognition functions can (and will) be added
1006    in the future.  */
1007 typedef gimple (* vect_recog_func_ptr) (VEC (gimple, heap) **, tree *, tree *);
1008 #define NUM_PATTERNS 10
1009 void vect_pattern_recog (loop_vec_info, bb_vec_info);
1010
1011 /* In tree-vectorizer.c.  */
1012 unsigned vectorize_loops (void);
1013
1014 #endif  /* GCC_TREE_VECTORIZER_H  */