gcc/tree-vectorizer.h

   1 /* Loop Vectorization
   2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com>
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  10 version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  15 for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  20
  21 #ifndef GCC_TREE_VECTORIZER_H
  22 #define GCC_TREE_VECTORIZER_H
  23
  24 typedef source_location LOC;
  25 #define UNKNOWN_LOC UNKNOWN_LOCATION
  26 #define EXPR_LOC(e) EXPR_LOCATION(e)
  27 #define LOC_FILE(l) LOCATION_FILE (l)
  28 #define LOC_LINE(l) LOCATION_LINE (l)
  29
  30 /* Used for naming of new temporaries.  */
  31 enum vect_var_kind {
  32   vect_simple_var,
  33   vect_pointer_var,
  34   vect_scalar_var
  35 };
  36
  37 /* Defines type of operation.  */
  38 enum operation_type {
  39   unary_op = 1,
  40   binary_op,
  41   ternary_op
  42 };
  43
  44 /* Define type of available alignment support.  */
  45 enum dr_alignment_support {
  46   dr_unaligned_unsupported,
  47   dr_unaligned_supported,
  48   dr_explicit_realign,
  49   dr_explicit_realign_optimized,
  50   dr_aligned
  51 };
  52
  53 /* Define type of def-use cross-iteration cycle.  */
  54 enum vect_def_type {
  55   vect_constant_def = 1,
  56   vect_invariant_def,
  57   vect_loop_def,
  58   vect_induction_def,
  59   vect_reduction_def,
  60   vect_unknown_def_type
  61 };
  62
  63 /* Define verbosity levels.  */
  64 enum verbosity_levels {
  65   REPORT_NONE,
  66   REPORT_VECTORIZED_LOOPS,
  67   REPORT_UNVECTORIZED_LOOPS,
  68   REPORT_COST,
  69   REPORT_ALIGNMENT,
  70   REPORT_DR_DETAILS,
  71   REPORT_BAD_FORM_LOOPS,
  72   REPORT_OUTER_LOOPS,
  73   REPORT_SLP,
  74   REPORT_DETAILS,
  75   /* New verbosity levels should be added before this one.  */
  76   MAX_VERBOSITY_LEVEL
  77 };
  78
  79 /************************************************************************
  80   SLP
  81  ************************************************************************/
  82
  83 /* A computation tree of an SLP instance. Each node corresponds to a group of
  84    stmts to be packed in a SIMD stmt.  */
  85 typedef struct _slp_tree {
  86   /* Only binary and unary operations are supported. LEFT child corresponds to
  87      the first operand and RIGHT child to the second if the operation is
  88      binary.  */
  89   struct _slp_tree *left;
  90   struct _slp_tree *right;
  91   /* A group of scalar stmts to be vectorized together.  */
  92   VEC (gimple, heap) *stmts;
  93   /* Vectorized stmt/s.  */
  94   VEC (gimple, heap) *vec_stmts;
  95   /* Number of vector stmts that are created to replace the group of scalar
  96      stmts. It is calculated during the transformation phase as the number of
  97      scalar elements in one scalar iteration (GROUP_SIZE) multiplied by VF
  98      divided by vector size.  */
  99   unsigned int vec_stmts_size;
 100   /* Vectorization costs associated with SLP node.  */
 101   struct
 102   {
 103     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
 104     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
 105   } cost;
 106 } *slp_tree;
 107
 108 DEF_VEC_P(slp_tree);
 109 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_tree, heap);
 110
 111 /* SLP instance is a sequence of stmts in a loop that can be packed into
 112    SIMD stmts.  */
 113 typedef struct _slp_instance {
 114   /* The root of SLP tree.  */
 115   slp_tree root;
 116
 117   /* Size of groups of scalar stmts that will be replaced by SIMD stmt/s.  */
 118   unsigned int group_size;
 119
 120   /* The unrolling factor required to vectorized this SLP instance.  */
 121   unsigned int unrolling_factor;
 122
 123   /* Vectorization costs associated with SLP instance.  */
 124   struct
 125   {
 126     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
 127     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
 128   } cost;
 129
 130   /* Loads permutation relatively to the stores, NULL if there is no
 131      permutation.  */
 132   VEC (int, heap) *load_permutation;
 133
 134   /* The group of nodes that contain loads of this SLP instance.  */
 135   VEC (slp_tree, heap) *loads;
 136 } *slp_instance;
 137
 138 DEF_VEC_P(slp_instance);
 139 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_instance, heap);
 140
 141 /* Access Functions.  */
 142 #define SLP_INSTANCE_TREE(S)                     (S)->root
 143 #define SLP_INSTANCE_GROUP_SIZE(S)               (S)->group_size
 144 #define SLP_INSTANCE_UNROLLING_FACTOR(S)         (S)->unrolling_factor
 145 #define SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S)     (S)->cost.outside_of_loop
 146 #define SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)      (S)->cost.inside_of_loop
 147 #define SLP_INSTANCE_LOAD_PERMUTATION(S)         (S)->load_permutation
 148 #define SLP_INSTANCE_LOADS(S)                    (S)->loads
 149
 150 #define SLP_TREE_LEFT(S)                         (S)->left
 151 #define SLP_TREE_RIGHT(S)                        (S)->right
 152 #define SLP_TREE_SCALAR_STMTS(S)                 (S)->stmts
 153 #define SLP_TREE_VEC_STMTS(S)                    (S)->vec_stmts
 154 #define SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS(S)          (S)->vec_stmts_size
 155 #define SLP_TREE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S)         (S)->cost.outside_of_loop
 156 #define SLP_TREE_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)          (S)->cost.inside_of_loop
 157
 158 /*-----------------------------------------------------------------*/
 159 /* Info on vectorized loops.                                       */
 160 /*-----------------------------------------------------------------*/
 161 typedef struct _loop_vec_info {
 162
 163   /* The loop to which this info struct refers to.  */
 164   struct loop *loop;
 165
 166   /* The loop basic blocks.  */
 167   basic_block *bbs;
 168
 169   /* Number of iterations.  */
 170   tree num_iters;
 171   tree num_iters_unchanged;
 172
 173   /* Minimum number of iterations below which vectorization is expected to
 174      not be profitable (as estimated by the cost model).
 175      -1 indicates that vectorization will not be profitable.
 176      FORNOW: This field is an int. Will be a tree in the future, to represent
 177              values unknown at compile time.  */
 178   int min_profitable_iters;
 179
 180   /* Is the loop vectorizable? */
 181   bool vectorizable;
 182
 183   /* Unrolling factor  */
 184   int vectorization_factor;
 185
 186   /* Unknown DRs according to which loop was peeled.  */
 187   struct data_reference *unaligned_dr;
 188
 189   /* peeling_for_alignment indicates whether peeling for alignment will take
 190      place, and what the peeling factor should be:
 191      peeling_for_alignment = X means:
 192         If X=0: Peeling for alignment will not be applied.
 193         If X>0: Peel first X iterations.
 194         If X=-1: Generate a runtime test to calculate the number of iterations
 195                  to be peeled, using the dataref recorded in the field
 196                  unaligned_dr.  */
 197   int peeling_for_alignment;
 198
 199   /* The mask used to check the alignment of pointers or arrays.  */
 200   int ptr_mask;
 201
 202   /* All data references in the loop.  */
 203   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
 204
 205   /* All data dependences in the loop.  */
 206   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
 207
 208   /* Data Dependence Relations defining address ranges that are candidates
 209      for a run-time aliasing check.  */
 210   VEC (ddr_p, heap) *may_alias_ddrs;
 211
 212   /* Statements in the loop that have data references that are candidates for a
 213      runtime (loop versioning) misalignment check.  */
 214   VEC(gimple,heap) *may_misalign_stmts;
 215
 216   /* The loop location in the source.  */
 217   LOC loop_line_number;
 218
 219   /* All interleaving chains of stores in the loop, represented by the first
 220      stmt in the chain.  */
 221   VEC(gimple, heap) *strided_stores;
 222
 223   /* All SLP instances in the loop. This is a subset of the set of STRIDED_STORES
 224      of the loop.  */
 225   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
 226
 227   /* The unrolling factor needed to SLP the loop. In case of that pure SLP is
 228      applied to the loop, i.e., no unrolling is needed, this is 1.  */
 229   unsigned slp_unrolling_factor;
 230 } *loop_vec_info;
 231
 232 /* Access Functions.  */
 233 #define LOOP_VINFO_LOOP(L)            (L)->loop
 234 #define LOOP_VINFO_BBS(L)             (L)->bbs
 235 #define LOOP_VINFO_NITERS(L)          (L)->num_iters
 236 /* Since LOOP_VINFO_NITERS can change after prologue peeling
 237    retain total unchanged scalar loop iterations for cost model.  */
 238 #define LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED(L)          (L)->num_iters_unchanged
 239 #define LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS(L)      (L)->min_profitable_iters
 240 #define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L)  (L)->vectorizable
 241 #define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)     (L)->vectorization_factor
 242 #define LOOP_VINFO_PTR_MASK(L)        (L)->ptr_mask
 243 #define LOOP_VINFO_DATAREFS(L)        (L)->datarefs
 244 #define LOOP_VINFO_DDRS(L)            (L)->ddrs
 245 #define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L)      (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
 246 #define LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L) (L)->peeling_for_alignment
 247 #define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L)    (L)->unaligned_dr
 248 #define LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS(L) (L)->may_misalign_stmts
 249 #define LOOP_VINFO_LOC(L)             (L)->loop_line_number
 250 #define LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS(L)  (L)->may_alias_ddrs
 251 #define LOOP_VINFO_STRIDED_STORES(L)  (L)->strided_stores
 252 #define LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES(L)   (L)->slp_instances
 253 #define LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR(L) (L)->slp_unrolling_factor
 254
 255 #define NITERS_KNOWN_P(n)                     \
 256 (host_integerp ((n),0)                        \
 257 && TREE_INT_CST_LOW ((n)) > 0)
 258
 259 #define LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P(L)                     \
 260 NITERS_KNOWN_P((L)->num_iters)
 261
 262 static inline loop_vec_info
 263 loop_vec_info_for_loop (struct loop *loop)
 264 {
 265   return (loop_vec_info) loop->aux;
 266 }
 267
 268 static inline bool
 269 nested_in_vect_loop_p (struct loop *loop, gimple stmt)
 270 {
 271   return (loop->inner
 272           && (loop->inner == (gimple_bb (stmt))->loop_father));
 273 }
 274
 275 /*-----------------------------------------------------------------*/
 276 /* Info on vectorized defs.                                        */
 277 /*-----------------------------------------------------------------*/
 278 enum stmt_vec_info_type {
 279   undef_vec_info_type = 0,
 280   load_vec_info_type,
 281   store_vec_info_type,
 282   op_vec_info_type,
 283   call_vec_info_type,
 284   assignment_vec_info_type,
 285   condition_vec_info_type,
 286   reduc_vec_info_type,
 287   induc_vec_info_type,
 288   type_promotion_vec_info_type,
 289   type_demotion_vec_info_type,
 290   type_conversion_vec_info_type,
 291   loop_exit_ctrl_vec_info_type
 292 };
 293
 294 /* Indicates whether/how a variable is used in the loop.  */
 295 enum vect_relevant {
 296   vect_unused_in_loop = 0,
 297   vect_used_in_outer_by_reduction,
 298   vect_used_in_outer,
 299
 300   /* defs that feed computations that end up (only) in a reduction. These
 301      defs may be used by non-reduction stmts, but eventually, any
 302      computations/values that are affected by these defs are used to compute
 303      a reduction (i.e. don't get stored to memory, for example). We use this
 304      to identify computations that we can change the order in which they are
 305      computed.  */
 306   vect_used_by_reduction,
 307
 308   vect_used_in_loop
 309 };
 310
 311 /* The type of vectorization that can be applied to the stmt: regular loop-based
 312    vectorization; pure SLP - the stmt is a part of SLP instances and does not
 313    have uses outside SLP instances; or hybrid SLP and loop-based - the stmt is
 314    a part of SLP instance and also must be loop-based vectorized, since it has
 315    uses outside SLP sequences.
 316
 317    In the loop context the meanings of pure and hybrid SLP are slightly
 318    different. By saying that pure SLP is applied to the loop, we mean that we
 319    exploit only intra-iteration parallelism in the loop; i.e., the loop can be
 320    vectorized without doing any conceptual unrolling, cause we don't pack
 321    together stmts from different iterations, only within a single iteration.
 322    Loop hybrid SLP means that we exploit both intra-iteration and
 323    inter-iteration parallelism (e.g., number of elements in the vector is 4
 324    and the slp-group-size is 2, in which case we don't have enough parallelism
 325    within an iteration, so we obtain the rest of the parallelism from subsequent
 326    iterations by unrolling the loop by 2).  */
 327 enum slp_vect_type {
 328   loop_vect = 0,
 329   pure_slp,
 330   hybrid
 331 };
 332
 333
 334 typedef struct data_reference *dr_p;
 335 DEF_VEC_P(dr_p);
 336 DEF_VEC_ALLOC_P(dr_p,heap);
 337
 338 typedef struct _stmt_vec_info {
 339
 340   enum stmt_vec_info_type type;
 341
 342   /* The stmt to which this info struct refers to.  */
 343   gimple stmt;
 344
 345   /* The loop_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
 346   loop_vec_info loop_vinfo;
 347
 348   /* Not all stmts in the loop need to be vectorized. e.g, the increment
 349      of the loop induction variable and computation of array indexes. relevant
 350      indicates whether the stmt needs to be vectorized.  */
 351   enum vect_relevant relevant;
 352
 353   /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
 354      used outside the loop.  */
 355   bool live;
 356
 357   /* The vector type to be used.  */
 358   tree vectype;
 359
 360   /* The vectorized version of the stmt.  */
 361   gimple vectorized_stmt;
 362
 363
 364   /** The following is relevant only for stmts that contain a non-scalar
 365      data-ref (array/pointer/struct access). A GIMPLE stmt is expected to have
 366      at most one such data-ref.  **/
 367
 368   /* Information about the data-ref (access function, etc),
 369      relative to the inner-most containing loop.  */
 370   struct data_reference *data_ref_info;
 371
 372   /* Information about the data-ref relative to this loop
 373      nest (the loop that is being considered for vectorization).  */
 374   tree dr_base_address;
 375   tree dr_init;
 376   tree dr_offset;
 377   tree dr_step;
 378   tree dr_aligned_to;
 379
 380   /* Stmt is part of some pattern (computation idiom)  */
 381   bool in_pattern_p;
 382
 383   /* Used for various bookkeeping purposes, generally holding a pointer to
 384      some other stmt S that is in some way "related" to this stmt.
 385      Current use of this field is:
 386         If this stmt is part of a pattern (i.e. the field 'in_pattern_p' is
 387         true): S is the "pattern stmt" that represents (and replaces) the
 388         sequence of stmts that constitutes the pattern.  Similarly, the
 389         related_stmt of the "pattern stmt" points back to this stmt (which is
 390         the last stmt in the original sequence of stmts that constitutes the
 391         pattern).  */
 392   gimple related_stmt;
 393
 394   /* List of datarefs that are known to have the same alignment as the dataref
 395      of this stmt.  */
 396   VEC(dr_p,heap) *same_align_refs;
 397
 398   /* Classify the def of this stmt.  */
 399   enum vect_def_type def_type;
 400
 401   /* Interleaving info.  */
 402   /* First data-ref in the interleaving group.  */
 403   gimple first_dr;
 404   /* Pointer to the next data-ref in the group.  */
 405   gimple next_dr;
 406   /* The size of the interleaving group.  */
 407   unsigned int size;
 408   /* For stores, number of stores from this group seen. We vectorize the last
 409      one.  */
 410   unsigned int store_count;
 411   /* For loads only, the gap from the previous load. For consecutive loads, GAP
 412      is 1.  */
 413   unsigned int gap;
 414   /* In case that two or more stmts share data-ref, this is the pointer to the
 415      previously detected stmt with the same dr.  */
 416   gimple same_dr_stmt;
 417   /* For loads only, if there is a store with the same location, this field is
 418      TRUE.  */
 419   bool read_write_dep;
 420
 421   /* Vectorization costs associated with statement.  */
 422   struct
 423   {
 424     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
 425     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
 426   } cost;
 427
 428   /*  Whether the stmt is SLPed, loop-based vectorized, or both.  */
 429   enum slp_vect_type slp_type;
 430 } *stmt_vec_info;
 431
 432 /* Access Functions.  */
 433 #define STMT_VINFO_TYPE(S)                 (S)->type
 434 #define STMT_VINFO_STMT(S)                 (S)->stmt
 435 #define STMT_VINFO_LOOP_VINFO(S)           (S)->loop_vinfo
 436 #define STMT_VINFO_RELEVANT(S)             (S)->relevant
 437 #define STMT_VINFO_LIVE_P(S)               (S)->live
 438 #define STMT_VINFO_VECTYPE(S)              (S)->vectype
 439 #define STMT_VINFO_VEC_STMT(S)             (S)->vectorized_stmt
 440 #define STMT_VINFO_DATA_REF(S)             (S)->data_ref_info
 441
 442 #define STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS(S)      (S)->dr_base_address
 443 #define STMT_VINFO_DR_INIT(S)              (S)->dr_init
 444 #define STMT_VINFO_DR_OFFSET(S)            (S)->dr_offset
 445 #define STMT_VINFO_DR_STEP(S)              (S)->dr_step
 446 #define STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO(S)        (S)->dr_aligned_to
 447
 448 #define STMT_VINFO_IN_PATTERN_P(S)         (S)->in_pattern_p
 449 #define STMT_VINFO_RELATED_STMT(S)         (S)->related_stmt
 450 #define STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS(S)      (S)->same_align_refs
 451 #define STMT_VINFO_DEF_TYPE(S)             (S)->def_type
 452 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_FIRST_DR(S)    (S)->first_dr
 453 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_NEXT_DR(S)     (S)->next_dr
 454 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_SIZE(S)        (S)->size
 455 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_STORE_COUNT(S) (S)->store_count
 456 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_GAP(S)         (S)->gap
 457 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_SAME_DR_STMT(S)(S)->same_dr_stmt
 458 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
 459 #define STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS(S)      ((S)->first_dr != NULL)
 460
 461 #define DR_GROUP_FIRST_DR(S)               (S)->first_dr
 462 #define DR_GROUP_NEXT_DR(S)                (S)->next_dr
 463 #define DR_GROUP_SIZE(S)                   (S)->size
 464 #define DR_GROUP_STORE_COUNT(S)            (S)->store_count
 465 #define DR_GROUP_GAP(S)                    (S)->gap
 466 #define DR_GROUP_SAME_DR_STMT(S)           (S)->same_dr_stmt
 467 #define DR_GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
 468
 469 #define STMT_VINFO_RELEVANT_P(S)          ((S)->relevant != vect_unused_in_loop)
 470 #define STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S) (S)->cost.outside_of_loop
 471 #define STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)  (S)->cost.inside_of_loop
 472
 473 #define HYBRID_SLP_STMT(S)                ((S)->slp_type == hybrid)
 474 #define PURE_SLP_STMT(S)                  ((S)->slp_type == pure_slp)
 475 #define STMT_SLP_TYPE(S)                   (S)->slp_type
 476
 477 /* These are some defines for the initial implementation of the vectorizer's
 478    cost model.  These will later be target specific hooks.  */
 479
 480 /* Cost of conditional taken branch.  */
 481 #ifndef TARG_COND_TAKEN_BRANCH_COST
 482 #define TARG_COND_TAKEN_BRANCH_COST        3
 483 #endif
 484
 485 /* Cost of conditional not taken branch.  */
 486 #ifndef TARG_COND_NOT_TAKEN_BRANCH_COST
 487 #define TARG_COND_NOT_TAKEN_BRANCH_COST        1
 488 #endif
 489
 490 /* Cost of any scalar operation, excluding load and store.  */
 491 #ifndef TARG_SCALAR_STMT_COST
 492 #define TARG_SCALAR_STMT_COST           1
 493 #endif
 494
 495 /* Cost of scalar load.  */
 496 #ifndef TARG_SCALAR_LOAD_COST
 497 #define TARG_SCALAR_LOAD_COST           1
 498 #endif
 499
 500 /* Cost of scalar store.  */
 501 #ifndef TARG_SCALAR_STORE_COST
 502 #define TARG_SCALAR_STORE_COST           1
 503 #endif
 504
 505 /* Cost of any vector operation, excluding load, store or vector to scalar
 506    operation.  */
 507 #ifndef TARG_VEC_STMT_COST
 508 #define TARG_VEC_STMT_COST           1
 509 #endif
 510
 511 /* Cost of vector to scalar operation.  */
 512 #ifndef TARG_VEC_TO_SCALAR_COST
 513 #define TARG_VEC_TO_SCALAR_COST      1
 514 #endif
 515
 516 /* Cost of scalar to vector operation.  */
 517 #ifndef TARG_SCALAR_TO_VEC_COST
 518 #define TARG_SCALAR_TO_VEC_COST      1
 519 #endif
 520
 521 /* Cost of aligned vector load.  */
 522 #ifndef TARG_VEC_LOAD_COST
 523 #define TARG_VEC_LOAD_COST           1
 524 #endif
 525
 526 /* Cost of misaligned vector load.  */
 527 #ifndef TARG_VEC_UNALIGNED_LOAD_COST
 528 #define TARG_VEC_UNALIGNED_LOAD_COST 2
 529 #endif
 530
 531 /* Cost of vector store.  */
 532 #ifndef TARG_VEC_STORE_COST
 533 #define TARG_VEC_STORE_COST          1
 534 #endif
 535
 536 /* Cost of vector permutation.  */
 537 #ifndef TARG_VEC_PERMUTE_COST
 538 #define TARG_VEC_PERMUTE_COST          1
 539 #endif
 540
 541 /* The maximum number of intermediate steps required in multi-step type
 542    conversion.  */
 543 #define MAX_INTERM_CVT_STEPS         3
 544
 545 /* Avoid GTY(()) on stmt_vec_info.  */
 546 typedef void *vec_void_p;
 547 DEF_VEC_P (vec_void_p);
 548 DEF_VEC_ALLOC_P (vec_void_p, heap);
 549
 550 extern VEC(vec_void_p,heap) *stmt_vec_info_vec;
 551
 552 void init_stmt_vec_info_vec (void);
 553 void free_stmt_vec_info_vec (void);
 554
 555 static inline stmt_vec_info
 556 vinfo_for_stmt (gimple stmt)
 557 {
 558   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
 559   if (uid == 0)
 560     return NULL;
 561
 562   gcc_assert (uid <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
 563   return (stmt_vec_info) VEC_index (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1);
 564 }
 565
 566 static inline void
 567 set_vinfo_for_stmt (gimple stmt, stmt_vec_info info)
 568 {
 569   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
 570   if (uid == 0)
 571     {
 572       gcc_assert (info);
 573       uid = VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec) + 1;
 574       gimple_set_uid (stmt, uid);
 575       VEC_safe_push (vec_void_p, heap, stmt_vec_info_vec, (vec_void_p) info);
 576     }
 577   else
 578     VEC_replace (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1, (vec_void_p) info);
 579 }
 580
 581 static inline bool
 582 is_pattern_stmt_p (stmt_vec_info stmt_info)
 583 {
 584   gimple related_stmt;
 585   stmt_vec_info related_stmt_info;
 586
 587   related_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
 588   if (related_stmt
 589       && (related_stmt_info = vinfo_for_stmt (related_stmt))
 590       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (related_stmt_info))
 591     return true;
 592
 593   return false;
 594 }
 595
 596 static inline bool
 597 is_loop_header_bb_p (basic_block bb)
 598 {
 599   if (bb == (bb->loop_father)->header)
 600     return true;
 601   gcc_assert (EDGE_COUNT (bb->preds) == 1);
 602   return false;
 603 }
 604
 605 static inline void
 606 stmt_vinfo_set_inside_of_loop_cost (stmt_vec_info stmt_info, slp_tree slp_node,
 607                                     int cost)
 608 {
 609   if (slp_node)
 610     SLP_TREE_INSIDE_OF_LOOP_COST (slp_node) = cost;
 611   else
 612     STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = cost;
 613 }
 614
 615 static inline void
 616 stmt_vinfo_set_outside_of_loop_cost (stmt_vec_info stmt_info, slp_tree slp_node,
 617                                      int cost)
 618 {
 619   if (slp_node)
 620     SLP_TREE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (slp_node) = cost;
 621   else
 622     STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = cost;
 623 }
 624
 625 static inline int
 626 vect_pow2 (int x)
 627 {
 628   int i, res = 1;
 629
 630   for (i = 0; i < x; i++)
 631     res *= 2;
 632
 633   return res;
 634 }
 635
 636 /*-----------------------------------------------------------------*/
 637 /* Info on data references alignment.                              */
 638 /*-----------------------------------------------------------------*/
 639
 640 /* Reflects actual alignment of first access in the vectorized loop,
 641    taking into account peeling/versioning if applied.  */
 642 #define DR_MISALIGNMENT(DR)   ((int) (size_t) (DR)->aux)
 643 #define SET_DR_MISALIGNMENT(DR, VAL)   ((DR)->aux = (void *) (size_t) (VAL))
 644
 645 static inline bool
 646 aligned_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
 647 {
 648   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) == 0);
 649 }
 650
 651 static inline bool
 652 known_alignment_for_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
 653 {
 654   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) != -1);
 655 }
 656
 657 /* vect_dump will be set to stderr or dump_file if exist.  */
 658 extern FILE *vect_dump;
 659 extern enum verbosity_levels vect_verbosity_level;
 660
 661 /* Bitmap of virtual variables to be renamed.  */
 662 extern bitmap vect_memsyms_to_rename;
 663
 664 /*-----------------------------------------------------------------*/
 665 /* Function prototypes.                                            */
 666 /*-----------------------------------------------------------------*/
 667
 668 /*************************************************************************
 669   Simple Loop Peeling Utilities - in tree-vectorizer.c
 670  *************************************************************************/
 671 /* Entry point for peeling of simple loops.
 672    Peel the first/last iterations of a loop.
 673    It can be used outside of the vectorizer for loops that are simple enough
 674    (see function documentation).  In the vectorizer it is used to peel the
 675    last few iterations when the loop bound is unknown or does not evenly
 676    divide by the vectorization factor, and to peel the first few iterations
 677    to force the alignment of data references in the loop.  */
 678 extern struct loop *slpeel_tree_peel_loop_to_edge
 679   (struct loop *, edge, tree, tree, bool, unsigned int, bool);
 680 extern void set_prologue_iterations (basic_block, tree,
 681                                      struct loop *, unsigned int);
 682 struct loop *tree_duplicate_loop_on_edge (struct loop *, edge);
 683 extern void slpeel_make_loop_iterate_ntimes (struct loop *, tree);
 684 extern bool slpeel_can_duplicate_loop_p (const struct loop *, const_edge);
 685 #ifdef ENABLE_CHECKING
 686 extern void slpeel_verify_cfg_after_peeling (struct loop *, struct loop *);
 687 #endif
 688
 689
 690 /*************************************************************************
 691   General Vectorization Utilities
 692  *************************************************************************/
 693 /** In tree-vectorizer.c **/
 694 extern tree get_vectype_for_scalar_type (tree);
 695 extern bool vect_is_simple_use (tree, loop_vec_info, gimple *, tree *,
 696                                 enum vect_def_type *);
 697 extern bool vect_is_simple_iv_evolution (unsigned, tree, tree *, tree *);
 698 extern gimple vect_is_simple_reduction (loop_vec_info, gimple);
 699 extern bool vect_can_force_dr_alignment_p (const_tree, unsigned int);
 700 extern enum dr_alignment_support vect_supportable_dr_alignment
 701   (struct data_reference *);
 702 extern bool reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code, enum tree_code *);
 703 extern bool supportable_widening_operation (enum tree_code, gimple, tree,
 704   tree *, tree *, enum tree_code *, enum tree_code *,
 705   int *, VEC (tree, heap) **);
 706 extern bool supportable_narrowing_operation (enum tree_code, const_gimple,
 707              tree, enum tree_code *, int *, VEC (tree, heap) **);
 708
 709 /* Creation and deletion of loop and stmt info structs.  */
 710 extern loop_vec_info new_loop_vec_info (struct loop *loop);
 711 extern void destroy_loop_vec_info (loop_vec_info, bool);
 712 extern stmt_vec_info new_stmt_vec_info (gimple stmt, loop_vec_info);
 713 extern void free_stmt_vec_info (gimple stmt);
 714
 715
 716 /** In tree-vect-analyze.c  **/
 717 /* Driver for analysis stage.  */
 718 extern loop_vec_info vect_analyze_loop (struct loop *);
 719 extern void vect_free_slp_instance (slp_instance);
 720 extern loop_vec_info vect_analyze_loop_form (struct loop *);
 721 extern tree vect_get_smallest_scalar_type (gimple, HOST_WIDE_INT *,
 722                                            HOST_WIDE_INT *);
 723
 724 /** In tree-vect-patterns.c  **/
 725 /* Pattern recognition functions.
 726    Additional pattern recognition functions can (and will) be added
 727    in the future.  */
 728 typedef gimple (* vect_recog_func_ptr) (gimple, tree *, tree *);
 729 #define NUM_PATTERNS 4
 730 void vect_pattern_recog (loop_vec_info);
 731
 732
 733 /** In tree-vect-transform.c  **/
 734 extern bool vectorizable_load (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 735                                slp_tree, slp_instance);
 736 extern bool vectorizable_store (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 737                                 slp_tree);
 738 extern bool vectorizable_operation (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 739                                     slp_tree);
 740 extern bool vectorizable_type_promotion (gimple, gimple_stmt_iterator *,
 741                                          gimple *, slp_tree);
 742 extern bool vectorizable_type_demotion (gimple, gimple_stmt_iterator *,
 743                                         gimple *, slp_tree);
 744 extern bool vectorizable_conversion (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 745                                      slp_tree);
 746 extern bool vectorizable_assignment (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 747                                      slp_tree);
 748 extern tree vectorizable_function (gimple, tree, tree);
 749 extern bool vectorizable_call (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
 750 extern bool vectorizable_condition (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
 751 extern bool vectorizable_live_operation (gimple, gimple_stmt_iterator *,
 752                                          gimple *);
 753 extern bool vectorizable_reduction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
 754 extern bool vectorizable_induction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
 755 extern int  vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info);
 756 extern void vect_model_simple_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type *,
 757                                     slp_tree);
 758 extern void vect_model_store_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type,
 759                                    slp_tree);
 760 extern void vect_model_load_cost (stmt_vec_info, int, slp_tree);
 761 extern bool vect_transform_slp_perm_load (gimple, VEC (tree, heap) *,
 762                              gimple_stmt_iterator *, int, slp_instance, bool);
 763
 764 /* Driver for transformation stage.  */
 765 extern void vect_transform_loop (loop_vec_info);
 766
 767 /*************************************************************************
 768   Vectorization Debug Information - in tree-vectorizer.c
 769  *************************************************************************/
 770 extern bool vect_print_dump_info (enum verbosity_levels);
 771 extern void vect_set_verbosity_level (const char *);
 772 extern LOC find_loop_location (struct loop *);
 773
 774 #endif  /* GCC_TREE_VECTORIZER_H  */