gcc/tree-vectorizer.h

   1 /* Vectorizer
   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>
   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
  27 typedef source_location LOC;
  28 #define UNKNOWN_LOC UNKNOWN_LOCATION
  29 #define EXPR_LOC(e) EXPR_LOCATION(e)
  30 #define LOC_FILE(l) LOCATION_FILE (l)
  31 #define LOC_LINE(l) LOCATION_LINE (l)
  32
  33 /* Used for naming of new temporaries.  */
  34 enum vect_var_kind {
  35   vect_simple_var,
  36   vect_pointer_var,
  37   vect_scalar_var
  38 };
  39
  40 /* Defines type of operation.  */
  41 enum operation_type {
  42   unary_op = 1,
  43   binary_op,
  44   ternary_op
  45 };
  46
  47 /* Define type of available alignment support.  */
  48 enum dr_alignment_support {
  49   dr_unaligned_unsupported,
  50   dr_unaligned_supported,
  51   dr_explicit_realign,
  52   dr_explicit_realign_optimized,
  53   dr_aligned
  54 };
  55
  56 /* Define type of def-use cross-iteration cycle.  */
  57 enum vect_def_type {
  58   vect_uninitialized_def = 0,
  59   vect_constant_def = 1,
  60   vect_external_def,
  61   vect_internal_def,
  62   vect_induction_def,
  63   vect_reduction_def,
  64   vect_double_reduction_def,
  65   vect_nested_cycle,
  66   vect_unknown_def_type
  67 };
  68
  69 #define VECTORIZABLE_CYCLE_DEF(D) (((D) == vect_reduction_def)           \
  70                                    || ((D) == vect_double_reduction_def) \
  71                                    || ((D) == vect_nested_cycle))
  72
  73 /* Define verbosity levels.  */
  74 enum verbosity_levels {
  75   REPORT_NONE,
  76   REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS,
  77   REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS,
  78   REPORT_COST,
  79   REPORT_ALIGNMENT,
  80   REPORT_DR_DETAILS,
  81   REPORT_BAD_FORM_LOOPS,
  82   REPORT_OUTER_LOOPS,
  83   REPORT_SLP,
  84   REPORT_DETAILS,
  85   /* New verbosity levels should be added before this one.  */
  86   MAX_VERBOSITY_LEVEL
  87 };
  88
  89 /************************************************************************
  90   SLP
  91  ************************************************************************/
  92
  93 /* A computation tree of an SLP instance. Each node corresponds to a group of
  94    stmts to be packed in a SIMD stmt.  */
  95 typedef struct _slp_tree {
  96   /* Only binary and unary operations are supported. LEFT child corresponds to
  97      the first operand and RIGHT child to the second if the operation is
  98      binary.  */
  99   struct _slp_tree *left;
 100   struct _slp_tree *right;
 101   /* A group of scalar stmts to be vectorized together.  */
 102   VEC (gimple, heap) *stmts;
 103   /* Vectorized stmt/s.  */
 104   VEC (gimple, heap) *vec_stmts;
 105   /* Number of vector stmts that are created to replace the group of scalar
 106      stmts. It is calculated during the transformation phase as the number of
 107      scalar elements in one scalar iteration (GROUP_SIZE) multiplied by VF
 108      divided by vector size.  */
 109   unsigned int vec_stmts_size;
 110   /* Vectorization costs associated with SLP node.  */
 111   struct
 112   {
 113     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
 114     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
 115   } cost;
 116 } *slp_tree;
 117
 118 DEF_VEC_P(slp_tree);
 119 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_tree, heap);
 120
 121 /* SLP instance is a sequence of stmts in a loop that can be packed into
 122    SIMD stmts.  */
 123 typedef struct _slp_instance {
 124   /* The root of SLP tree.  */
 125   slp_tree root;
 126
 127   /* Size of groups of scalar stmts that will be replaced by SIMD stmt/s.  */
 128   unsigned int group_size;
 129
 130   /* The unrolling factor required to vectorized this SLP instance.  */
 131   unsigned int unrolling_factor;
 132
 133   /* Vectorization costs associated with SLP instance.  */
 134   struct
 135   {
 136     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
 137     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
 138   } cost;
 139
 140   /* Loads permutation relatively to the stores, NULL if there is no
 141      permutation.  */
 142   VEC (int, heap) *load_permutation;
 143
 144   /* The group of nodes that contain loads of this SLP instance.  */
 145   VEC (slp_tree, heap) *loads;
 146
 147   /* The first scalar load of the instance. The created vector loads will be
 148      inserted before this statement.  */
 149   gimple first_load;
 150 } *slp_instance;
 151
 152 DEF_VEC_P(slp_instance);
 153 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_instance, heap);
 154
 155 /* Access Functions.  */
 156 #define SLP_INSTANCE_TREE(S)                     (S)->root
 157 #define SLP_INSTANCE_GROUP_SIZE(S)               (S)->group_size
 158 #define SLP_INSTANCE_UNROLLING_FACTOR(S)         (S)->unrolling_factor
 159 #define SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S)     (S)->cost.outside_of_loop
 160 #define SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)      (S)->cost.inside_of_loop
 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_LEFT(S)                         (S)->left
 166 #define SLP_TREE_RIGHT(S)                        (S)->right
 167 #define SLP_TREE_SCALAR_STMTS(S)                 (S)->stmts
 168 #define SLP_TREE_VEC_STMTS(S)                    (S)->vec_stmts
 169 #define SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS(S)          (S)->vec_stmts_size
 170 #define SLP_TREE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S)         (S)->cost.outside_of_loop
 171 #define SLP_TREE_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)          (S)->cost.inside_of_loop
 172
 173
 174 typedef struct _vect_peel_info
 175 {
 176   int npeel;
 177   struct data_reference *dr;
 178   unsigned int count;
 179 } *vect_peel_info;
 180
 181 typedef struct _vect_peel_extended_info
 182 {
 183   struct _vect_peel_info peel_info;
 184   unsigned int inside_cost;
 185   unsigned int outside_cost;
 186 } *vect_peel_extended_info;
 187
 188 /*-----------------------------------------------------------------*/
 189 /* Info on vectorized loops.                                       */
 190 /*-----------------------------------------------------------------*/
 191 typedef struct _loop_vec_info {
 192
 193   /* The loop to which this info struct refers to.  */
 194   struct loop *loop;
 195
 196   /* The loop basic blocks.  */
 197   basic_block *bbs;
 198
 199   /* Number of iterations.  */
 200   tree num_iters;
 201   tree num_iters_unchanged;
 202
 203   /* Minimum number of iterations below which vectorization is expected to
 204      not be profitable (as estimated by the cost model).
 205      -1 indicates that vectorization will not be profitable.
 206      FORNOW: This field is an int. Will be a tree in the future, to represent
 207              values unknown at compile time.  */
 208   int min_profitable_iters;
 209
 210   /* Is the loop vectorizable? */
 211   bool vectorizable;
 212
 213   /* Unrolling factor  */
 214   int vectorization_factor;
 215
 216   /* The loop location in the source.  */
 217   LOC loop_line_number;
 218
 219   /* Unknown DRs according to which loop was peeled.  */
 220   struct data_reference *unaligned_dr;
 221
 222   /* peeling_for_alignment indicates whether peeling for alignment will take
 223      place, and what the peeling factor should be:
 224      peeling_for_alignment = X means:
 225         If X=0: Peeling for alignment will not be applied.
 226         If X>0: Peel first X iterations.
 227         If X=-1: Generate a runtime test to calculate the number of iterations
 228                  to be peeled, using the dataref recorded in the field
 229                  unaligned_dr.  */
 230   int peeling_for_alignment;
 231
 232   /* The mask used to check the alignment of pointers or arrays.  */
 233   int ptr_mask;
 234
 235   /* All data references in the loop.  */
 236   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
 237
 238   /* All data dependences in the loop.  */
 239   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
 240
 241   /* Data Dependence Relations defining address ranges that are candidates
 242      for a run-time aliasing check.  */
 243   VEC (ddr_p, heap) *may_alias_ddrs;
 244
 245   /* Statements in the loop that have data references that are candidates for a
 246      runtime (loop versioning) misalignment check.  */
 247   VEC(gimple,heap) *may_misalign_stmts;
 248
 249   /* All interleaving chains of stores in the loop, represented by the first
 250      stmt in the chain.  */
 251   VEC(gimple, heap) *strided_stores;
 252
 253   /* All SLP instances in the loop. This is a subset of the set of STRIDED_STORES
 254      of the loop.  */
 255   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
 256
 257   /* The unrolling factor needed to SLP the loop. In case of that pure SLP is
 258      applied to the loop, i.e., no unrolling is needed, this is 1.  */
 259   unsigned slp_unrolling_factor;
 260
 261   /* Reduction cycles detected in the loop. Used in loop-aware SLP.  */
 262   VEC (gimple, heap) *reductions;
 263
 264   /* Hash table used to choose the best peeling option.  */
 265   htab_t peeling_htab;
 266
 267 } *loop_vec_info;
 268
 269 /* Access Functions.  */
 270 #define LOOP_VINFO_LOOP(L)                 (L)->loop
 271 #define LOOP_VINFO_BBS(L)                  (L)->bbs
 272 #define LOOP_VINFO_NITERS(L)               (L)->num_iters
 273 /* Since LOOP_VINFO_NITERS can change after prologue peeling
 274    retain total unchanged scalar loop iterations for cost model.  */
 275 #define LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED(L)     (L)->num_iters_unchanged
 276 #define LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS(L) (L)->min_profitable_iters
 277 #define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L)       (L)->vectorizable
 278 #define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)          (L)->vectorization_factor
 279 #define LOOP_VINFO_PTR_MASK(L)             (L)->ptr_mask
 280 #define LOOP_VINFO_DATAREFS(L)             (L)->datarefs
 281 #define LOOP_VINFO_DDRS(L)                 (L)->ddrs
 282 #define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L)           (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
 283 #define LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L)      (L)->peeling_for_alignment
 284 #define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L)         (L)->unaligned_dr
 285 #define LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS(L)   (L)->may_misalign_stmts
 286 #define LOOP_VINFO_LOC(L)                  (L)->loop_line_number
 287 #define LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS(L)       (L)->may_alias_ddrs
 288 #define LOOP_VINFO_STRIDED_STORES(L)       (L)->strided_stores
 289 #define LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES(L)        (L)->slp_instances
 290 #define LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR(L) (L)->slp_unrolling_factor
 291 #define LOOP_VINFO_REDUCTIONS(L)           (L)->reductions
 292 #define LOOP_VINFO_PEELING_HTAB(L)         (L)->peeling_htab
 293
 294 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT(L) \
 295 VEC_length (gimple, (L)->may_misalign_stmts) > 0
 296 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS(L)     \
 297 VEC_length (ddr_p, (L)->may_alias_ddrs) > 0
 298
 299 #define NITERS_KNOWN_P(n)                     \
 300 (host_integerp ((n),0)                        \
 301 && TREE_INT_CST_LOW ((n)) > 0)
 302
 303 #define LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P(L)          \
 304 NITERS_KNOWN_P((L)->num_iters)
 305
 306 static inline loop_vec_info
 307 loop_vec_info_for_loop (struct loop *loop)
 308 {
 309   return (loop_vec_info) loop->aux;
 310 }
 311
 312 static inline bool
 313 nested_in_vect_loop_p (struct loop *loop, gimple stmt)
 314 {
 315   return (loop->inner
 316           && (loop->inner == (gimple_bb (stmt))->loop_father));
 317 }
 318
 319 typedef struct _bb_vec_info {
 320
 321   basic_block bb;
 322   /* All interleaving chains of stores in the basic block, represented by the
 323      first stmt in the chain.  */
 324   VEC(gimple, heap) *strided_stores;
 325
 326   /* All SLP instances in the basic block. This is a subset of the set of
 327      STRIDED_STORES of the basic block.  */
 328   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
 329
 330   /* All data references in the basic block.  */
 331   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
 332
 333   /* All data dependences in the basic block.  */
 334   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
 335 } *bb_vec_info;
 336
 337 #define BB_VINFO_BB(B)              (B)->bb
 338 #define BB_VINFO_STRIDED_STORES(B)  (B)->strided_stores
 339 #define BB_VINFO_SLP_INSTANCES(B)   (B)->slp_instances
 340 #define BB_VINFO_DATAREFS(B)        (B)->datarefs
 341 #define BB_VINFO_DDRS(B)            (B)->ddrs
 342
 343 static inline bb_vec_info
 344 vec_info_for_bb (basic_block bb)
 345 {
 346   return (bb_vec_info) bb->aux;
 347 }
 348
 349 /*-----------------------------------------------------------------*/
 350 /* Info on vectorized defs.                                        */
 351 /*-----------------------------------------------------------------*/
 352 enum stmt_vec_info_type {
 353   undef_vec_info_type = 0,
 354   load_vec_info_type,
 355   store_vec_info_type,
 356   shift_vec_info_type,
 357   op_vec_info_type,
 358   call_vec_info_type,
 359   assignment_vec_info_type,
 360   condition_vec_info_type,
 361   reduc_vec_info_type,
 362   induc_vec_info_type,
 363   type_promotion_vec_info_type,
 364   type_demotion_vec_info_type,
 365   type_conversion_vec_info_type,
 366   loop_exit_ctrl_vec_info_type
 367 };
 368
 369 /* Indicates whether/how a variable is used in the scope of loop/basic
 370    block.  */
 371 enum vect_relevant {
 372   vect_unused_in_scope = 0,
 373   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop, and the
 374      use is a reduction stmt.  */
 375   vect_used_in_outer_by_reduction,
 376   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop (and is
 377      not part of reduction).  */
 378   vect_used_in_outer,
 379
 380   /* defs that feed computations that end up (only) in a reduction. These
 381      defs may be used by non-reduction stmts, but eventually, any
 382      computations/values that are affected by these defs are used to compute
 383      a reduction (i.e. don't get stored to memory, for example). We use this
 384      to identify computations that we can change the order in which they are
 385      computed.  */
 386   vect_used_by_reduction,
 387
 388   vect_used_in_scope
 389 };
 390
 391 /* The type of vectorization that can be applied to the stmt: regular loop-based
 392    vectorization; pure SLP - the stmt is a part of SLP instances and does not
 393    have uses outside SLP instances; or hybrid SLP and loop-based - the stmt is
 394    a part of SLP instance and also must be loop-based vectorized, since it has
 395    uses outside SLP sequences.
 396
 397    In the loop context the meanings of pure and hybrid SLP are slightly
 398    different. By saying that pure SLP is applied to the loop, we mean that we
 399    exploit only intra-iteration parallelism in the loop; i.e., the loop can be
 400    vectorized without doing any conceptual unrolling, cause we don't pack
 401    together stmts from different iterations, only within a single iteration.
 402    Loop hybrid SLP means that we exploit both intra-iteration and
 403    inter-iteration parallelism (e.g., number of elements in the vector is 4
 404    and the slp-group-size is 2, in which case we don't have enough parallelism
 405    within an iteration, so we obtain the rest of the parallelism from subsequent
 406    iterations by unrolling the loop by 2).  */
 407 enum slp_vect_type {
 408   loop_vect = 0,
 409   pure_slp,
 410   hybrid
 411 };
 412
 413
 414 typedef struct data_reference *dr_p;
 415 DEF_VEC_P(dr_p);
 416 DEF_VEC_ALLOC_P(dr_p,heap);
 417
 418 typedef struct _stmt_vec_info {
 419
 420   enum stmt_vec_info_type type;
 421
 422   /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
 423      used outside the loop.  */
 424   bool live;
 425
 426   /* Stmt is part of some pattern (computation idiom)  */
 427   bool in_pattern_p;
 428
 429   /* For loads only, if there is a store with the same location, this field is
 430      TRUE.  */
 431   bool read_write_dep;
 432
 433   /* The stmt to which this info struct refers to.  */
 434   gimple stmt;
 435
 436   /* The loop_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
 437   loop_vec_info loop_vinfo;
 438
 439   /* The vector type to be used for the LHS of this statement.  */
 440   tree vectype;
 441
 442   /* The vectorized version of the stmt.  */
 443   gimple vectorized_stmt;
 444
 445
 446   /** The following is relevant only for stmts that contain a non-scalar
 447      data-ref (array/pointer/struct access). A GIMPLE stmt is expected to have
 448      at most one such data-ref.  **/
 449
 450   /* Information about the data-ref (access function, etc),
 451      relative to the inner-most containing loop.  */
 452   struct data_reference *data_ref_info;
 453
 454   /* Information about the data-ref relative to this loop
 455      nest (the loop that is being considered for vectorization).  */
 456   tree dr_base_address;
 457   tree dr_init;
 458   tree dr_offset;
 459   tree dr_step;
 460   tree dr_aligned_to;
 461
 462   /* Used for various bookkeeping purposes, generally holding a pointer to
 463      some other stmt S that is in some way "related" to this stmt.
 464      Current use of this field is:
 465         If this stmt is part of a pattern (i.e. the field 'in_pattern_p' is
 466         true): S is the "pattern stmt" that represents (and replaces) the
 467         sequence of stmts that constitutes the pattern.  Similarly, the
 468         related_stmt of the "pattern stmt" points back to this stmt (which is
 469         the last stmt in the original sequence of stmts that constitutes the
 470         pattern).  */
 471   gimple related_stmt;
 472
 473   /* List of datarefs that are known to have the same alignment as the dataref
 474      of this stmt.  */
 475   VEC(dr_p,heap) *same_align_refs;
 476
 477   /* Classify the def of this stmt.  */
 478   enum vect_def_type def_type;
 479
 480   /*  Whether the stmt is SLPed, loop-based vectorized, or both.  */
 481   enum slp_vect_type slp_type;
 482
 483   /* Interleaving info.  */
 484   /* First data-ref in the interleaving group.  */
 485   gimple first_dr;
 486   /* Pointer to the next data-ref in the group.  */
 487   gimple next_dr;
 488   /* In case that two or more stmts share data-ref, this is the pointer to the
 489      previously detected stmt with the same dr.  */
 490   gimple same_dr_stmt;
 491   /* The size of the interleaving group.  */
 492   unsigned int size;
 493   /* For stores, number of stores from this group seen. We vectorize the last
 494      one.  */
 495   unsigned int store_count;
 496   /* For loads only, the gap from the previous load. For consecutive loads, GAP
 497      is 1.  */
 498   unsigned int gap;
 499
 500   /* Not all stmts in the loop need to be vectorized. e.g, the increment
 501      of the loop induction variable and computation of array indexes. relevant
 502      indicates whether the stmt needs to be vectorized.  */
 503   enum vect_relevant relevant;
 504
 505   /* Vectorization costs associated with statement.  */
 506   struct
 507   {
 508     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
 509     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
 510   } cost;
 511
 512   /* The bb_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
 513   bb_vec_info bb_vinfo;
 514
 515   /* Is this statement vectorizable or should it be skipped in (partial)
 516      vectorization.  */
 517   bool vectorizable;
 518 } *stmt_vec_info;
 519
 520 /* Access Functions.  */
 521 #define STMT_VINFO_TYPE(S)                 (S)->type
 522 #define STMT_VINFO_STMT(S)                 (S)->stmt
 523 #define STMT_VINFO_LOOP_VINFO(S)           (S)->loop_vinfo
 524 #define STMT_VINFO_BB_VINFO(S)             (S)->bb_vinfo
 525 #define STMT_VINFO_RELEVANT(S)             (S)->relevant
 526 #define STMT_VINFO_LIVE_P(S)               (S)->live
 527 #define STMT_VINFO_VECTYPE(S)              (S)->vectype
 528 #define STMT_VINFO_VEC_STMT(S)             (S)->vectorized_stmt
 529 #define STMT_VINFO_VECTORIZABLE(S)         (S)->vectorizable
 530 #define STMT_VINFO_DATA_REF(S)             (S)->data_ref_info
 531
 532 #define STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS(S)      (S)->dr_base_address
 533 #define STMT_VINFO_DR_INIT(S)              (S)->dr_init
 534 #define STMT_VINFO_DR_OFFSET(S)            (S)->dr_offset
 535 #define STMT_VINFO_DR_STEP(S)              (S)->dr_step
 536 #define STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO(S)        (S)->dr_aligned_to
 537
 538 #define STMT_VINFO_IN_PATTERN_P(S)         (S)->in_pattern_p
 539 #define STMT_VINFO_RELATED_STMT(S)         (S)->related_stmt
 540 #define STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS(S)      (S)->same_align_refs
 541 #define STMT_VINFO_DEF_TYPE(S)             (S)->def_type
 542 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_FIRST_DR(S)    (S)->first_dr
 543 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_NEXT_DR(S)     (S)->next_dr
 544 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_SIZE(S)        (S)->size
 545 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_STORE_COUNT(S) (S)->store_count
 546 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_GAP(S)         (S)->gap
 547 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_SAME_DR_STMT(S)(S)->same_dr_stmt
 548 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
 549 #define STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS(S)      ((S)->first_dr != NULL)
 550
 551 #define DR_GROUP_FIRST_DR(S)               (S)->first_dr
 552 #define DR_GROUP_NEXT_DR(S)                (S)->next_dr
 553 #define DR_GROUP_SIZE(S)                   (S)->size
 554 #define DR_GROUP_STORE_COUNT(S)            (S)->store_count
 555 #define DR_GROUP_GAP(S)                    (S)->gap
 556 #define DR_GROUP_SAME_DR_STMT(S)           (S)->same_dr_stmt
 557 #define DR_GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
 558
 559 #define STMT_VINFO_RELEVANT_P(S)          ((S)->relevant != vect_unused_in_scope)
 560 #define STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S) (S)->cost.outside_of_loop
 561 #define STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)  (S)->cost.inside_of_loop
 562
 563 #define HYBRID_SLP_STMT(S)                ((S)->slp_type == hybrid)
 564 #define PURE_SLP_STMT(S)                  ((S)->slp_type == pure_slp)
 565 #define STMT_SLP_TYPE(S)                   (S)->slp_type
 566
 567 #define VECT_MAX_COST 1000
 568
 569 /* The maximum number of intermediate steps required in multi-step type
 570    conversion.  */
 571 #define MAX_INTERM_CVT_STEPS         3
 572
 573 /* The maximum vectorization factor supported by any target (V32QI).  */
 574 #define MAX_VECTORIZATION_FACTOR 32
 575
 576 /* Avoid GTY(()) on stmt_vec_info.  */
 577 typedef void *vec_void_p;
 578 DEF_VEC_P (vec_void_p);
 579 DEF_VEC_ALLOC_P (vec_void_p, heap);
 580
 581 extern VEC(vec_void_p,heap) *stmt_vec_info_vec;
 582
 583 void init_stmt_vec_info_vec (void);
 584 void free_stmt_vec_info_vec (void);
 585
 586 /* Return a stmt_vec_info corresponding to STMT.  */
 587
 588 static inline stmt_vec_info
 589 vinfo_for_stmt (gimple stmt)
 590 {
 591   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
 592   if (uid == 0)
 593     return NULL;
 594
 595   return (stmt_vec_info) VEC_index (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1);
 596 }
 597
 598 /* Set vectorizer information INFO for STMT.  */
 599
 600 static inline void
 601 set_vinfo_for_stmt (gimple stmt, stmt_vec_info info)
 602 {
 603   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
 604   if (uid == 0)
 605     {
 606       gcc_checking_assert (info);
 607       uid = VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec) + 1;
 608       gimple_set_uid (stmt, uid);
 609       VEC_safe_push (vec_void_p, heap, stmt_vec_info_vec, (vec_void_p) info);
 610     }
 611   else
 612     VEC_replace (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1, (vec_void_p) info);
 613 }
 614
 615 /* Return the earlier statement between STMT1 and STMT2.  */
 616
 617 static inline gimple
 618 get_earlier_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
 619 {
 620   unsigned int uid1, uid2;
 621
 622   if (stmt1 == NULL)
 623     return stmt2;
 624
 625   if (stmt2 == NULL)
 626     return stmt1;
 627
 628   uid1 = gimple_uid (stmt1);
 629   uid2 = gimple_uid (stmt2);
 630
 631   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
 632     return NULL;
 633
 634   gcc_checking_assert (uid1 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec)
 635                        && uid2 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
 636
 637   if (uid1 < uid2)
 638     return stmt1;
 639   else
 640     return stmt2;
 641 }
 642
 643 /* Return the later statement between STMT1 and STMT2.  */
 644
 645 static inline gimple
 646 get_later_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
 647 {
 648   unsigned int uid1, uid2;
 649
 650   if (stmt1 == NULL)
 651     return stmt2;
 652
 653   if (stmt2 == NULL)
 654     return stmt1;
 655
 656   uid1 = gimple_uid (stmt1);
 657   uid2 = gimple_uid (stmt2);
 658
 659   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
 660     return NULL;
 661
 662   gcc_assert (uid1 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
 663   gcc_assert (uid2 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
 664
 665   if (uid1 > uid2)
 666     return stmt1;
 667   else
 668     return stmt2;
 669 }
 670
 671 /* Return TRUE if a statement represented by STMT_INFO is a part of a
 672    pattern.  */
 673
 674 static inline bool
 675 is_pattern_stmt_p (stmt_vec_info stmt_info)
 676 {
 677   gimple related_stmt;
 678   stmt_vec_info related_stmt_info;
 679
 680   related_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
 681   if (related_stmt
 682       && (related_stmt_info = vinfo_for_stmt (related_stmt))
 683       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (related_stmt_info))
 684     return true;
 685
 686   return false;
 687 }
 688
 689 /* Return true if BB is a loop header.  */
 690
 691 static inline bool
 692 is_loop_header_bb_p (basic_block bb)
 693 {
 694   if (bb == (bb->loop_father)->header)
 695     return true;
 696   gcc_checking_assert (EDGE_COUNT (bb->preds) == 1);
 697   return false;
 698 }
 699
 700 /* Set inside loop vectorization cost.  */
 701
 702 static inline void
 703 stmt_vinfo_set_inside_of_loop_cost (stmt_vec_info stmt_info, slp_tree slp_node,
 704                                     int cost)
 705 {
 706   if (slp_node)
 707     SLP_TREE_INSIDE_OF_LOOP_COST (slp_node) = cost;
 708   else
 709     STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = cost;
 710 }
 711
 712 /* Set inside loop vectorization cost.  */
 713
 714 static inline void
 715 stmt_vinfo_set_outside_of_loop_cost (stmt_vec_info stmt_info, slp_tree slp_node,
 716                                      int cost)
 717 {
 718   if (slp_node)
 719     SLP_TREE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (slp_node) = cost;
 720   else
 721     STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = cost;
 722 }
 723
 724 /* Return pow2 (X).  */
 725
 726 static inline int
 727 vect_pow2 (int x)
 728 {
 729   int i, res = 1;
 730
 731   for (i = 0; i < x; i++)
 732     res *= 2;
 733
 734   return res;
 735 }
 736
 737 /*-----------------------------------------------------------------*/
 738 /* Info on data references alignment.                              */
 739 /*-----------------------------------------------------------------*/
 740
 741 /* Reflects actual alignment of first access in the vectorized loop,
 742    taking into account peeling/versioning if applied.  */
 743 #define DR_MISALIGNMENT(DR)   ((int) (size_t) (DR)->aux)
 744 #define SET_DR_MISALIGNMENT(DR, VAL)   ((DR)->aux = (void *) (size_t) (VAL))
 745
 746 /* Return TRUE if the data access is aligned, and FALSE otherwise.  */
 747
 748 static inline bool
 749 aligned_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
 750 {
 751   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) == 0);
 752 }
 753
 754 /* Return TRUE if the alignment of the data access is known, and FALSE
 755    otherwise.  */
 756
 757 static inline bool
 758 known_alignment_for_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
 759 {
 760   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) != -1);
 761 }
 762
 763 /* vect_dump will be set to stderr or dump_file if exist.  */
 764 extern FILE *vect_dump;
 765 extern LOC vect_loop_location;
 766
 767 /*-----------------------------------------------------------------*/
 768 /* Function prototypes.                                            */
 769 /*-----------------------------------------------------------------*/
 770
 771 /* Simple loop peeling and versioning utilities for vectorizer's purposes -
 772    in tree-vect-loop-manip.c.  */
 773 extern void slpeel_make_loop_iterate_ntimes (struct loop *, tree);
 774 extern bool slpeel_can_duplicate_loop_p (const struct loop *, const_edge);
 775 extern void vect_loop_versioning (loop_vec_info, bool, tree *, gimple_seq *);
 776 extern void vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vec_info, tree *,
 777                                             tree, gimple_seq);
 778 extern void vect_do_peeling_for_alignment (loop_vec_info);
 779 extern LOC find_loop_location (struct loop *);
 780 extern bool vect_can_advance_ivs_p (loop_vec_info);
 781
 782 /* In tree-vect-stmts.c.  */
 783 extern unsigned int current_vector_size;
 784 extern tree get_vectype_for_scalar_type (tree);
 785 extern tree get_same_sized_vectype (tree, tree);
 786 extern bool vect_is_simple_use (tree, loop_vec_info, bb_vec_info, gimple *,
 787                                 tree *,  enum vect_def_type *);
 788 extern bool vect_is_simple_use_1 (tree, loop_vec_info, bb_vec_info, gimple *,
 789                                   tree *,  enum vect_def_type *, tree *);
 790 extern bool supportable_widening_operation (enum tree_code, gimple, tree, tree,
 791                                             tree *, tree *, enum tree_code *,
 792                                             enum tree_code *, int *,
 793                                             VEC (tree, heap) **);
 794 extern bool supportable_narrowing_operation (enum tree_code, tree, tree,
 795                                              enum tree_code *,
 796                                              int *, VEC (tree, heap) **);
 797 extern stmt_vec_info new_stmt_vec_info (gimple stmt, loop_vec_info,
 798                                         bb_vec_info);
 799 extern void free_stmt_vec_info (gimple stmt);
 800 extern tree vectorizable_function (gimple, tree, tree);
 801 extern void vect_model_simple_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type *,
 802                                     slp_tree);
 803 extern void vect_model_store_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type,
 804                                    slp_tree);
 805 extern void vect_model_load_cost (stmt_vec_info, int, slp_tree);
 806 extern void vect_finish_stmt_generation (gimple, gimple,
 807                                          gimple_stmt_iterator *);
 808 extern bool vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vec_info);
 809 extern int cost_for_stmt (gimple);
 810 extern tree vect_get_vec_def_for_operand (tree, gimple, tree *);
 811 extern tree vect_init_vector (gimple, tree, tree,
 812                               gimple_stmt_iterator *);
 813 extern tree vect_get_vec_def_for_stmt_copy (enum vect_def_type, tree);
 814 extern bool vect_transform_stmt (gimple, gimple_stmt_iterator *,
 815                                  bool *, slp_tree, slp_instance);
 816 extern void vect_remove_stores (gimple);
 817 extern bool vect_analyze_stmt (gimple, bool *, slp_tree);
 818 extern bool vectorizable_condition (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 819                                     tree, int);
 820 extern void vect_get_load_cost (struct data_reference *, int, bool,
 821                                 unsigned int *, unsigned int *);
 822 extern void vect_get_store_cost (struct data_reference *, int, unsigned int *);
 823
 824 /* In tree-vect-data-refs.c.  */
 825 extern bool vect_can_force_dr_alignment_p (const_tree, unsigned int);
 826 extern enum dr_alignment_support vect_supportable_dr_alignment
 827                                            (struct data_reference *, bool);
 828 extern tree vect_get_smallest_scalar_type (gimple, HOST_WIDE_INT *,
 829                                            HOST_WIDE_INT *);
 830 extern bool vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vec_info, bb_vec_info,
 831                                                int *, bool *);
 832 extern bool vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vec_info);
 833 extern bool vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
 834 extern bool vect_verify_datarefs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
 835 extern bool vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vec_info, bb_vec_info);
 836 extern bool vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vec_info);
 837 extern bool vect_analyze_data_refs (loop_vec_info, bb_vec_info, int *);
 838 extern tree vect_create_data_ref_ptr (gimple, struct loop *, tree, tree *,
 839                                       gimple *, bool, bool *);
 840 extern tree bump_vector_ptr (tree, gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple, tree);
 841 extern tree vect_create_destination_var (tree, tree);
 842 extern bool vect_strided_store_supported (tree);
 843 extern bool vect_strided_load_supported (tree);
 844 extern bool vect_permute_store_chain (VEC(tree,heap) *,unsigned int, gimple,
 845                                     gimple_stmt_iterator *, VEC(tree,heap) **);
 846 extern tree vect_setup_realignment (gimple, gimple_stmt_iterator *, tree *,
 847                                     enum dr_alignment_support, tree,
 848                                     struct loop **);
 849 extern bool vect_permute_load_chain (VEC(tree,heap) *,unsigned int, gimple,
 850                                     gimple_stmt_iterator *, VEC(tree,heap) **);
 851 extern bool vect_transform_strided_load (gimple, VEC(tree,heap) *, int,
 852                                          gimple_stmt_iterator *);
 853 extern int vect_get_place_in_interleaving_chain (gimple, gimple);
 854 extern tree vect_get_new_vect_var (tree, enum vect_var_kind, const char *);
 855 extern tree vect_create_addr_base_for_vector_ref (gimple, gimple_seq *,
 856                                                   tree, struct loop *);
 857
 858 /* In tree-vect-loop.c.  */
 859 /* FORNOW: Used in tree-parloops.c.  */
 860 extern void destroy_loop_vec_info (loop_vec_info, bool);
 861 extern gimple vect_force_simple_reduction (loop_vec_info, gimple, bool, bool *);
 862 /* Drive for loop analysis stage.  */
 863 extern loop_vec_info vect_analyze_loop (struct loop *);
 864 /* Drive for loop transformation stage.  */
 865 extern void vect_transform_loop (loop_vec_info);
 866 extern loop_vec_info vect_analyze_loop_form (struct loop *);
 867 extern bool vectorizable_live_operation (gimple, gimple_stmt_iterator *,
 868                                          gimple *);
 869 extern bool vectorizable_reduction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 870                                     slp_tree);
 871 extern bool vectorizable_induction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
 872 extern int vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info);
 873 extern tree get_initial_def_for_reduction (gimple, tree, tree *);
 874 extern int vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code);
 875 extern int vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info, int, int *, int);
 876 extern int vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info);
 877
 878 /* In tree-vect-slp.c.  */
 879 extern void vect_free_slp_instance (slp_instance);
 880 extern bool vect_transform_slp_perm_load (gimple, VEC (tree, heap) *,
 881                                           gimple_stmt_iterator *, int,
 882                                           slp_instance, bool);
 883 extern bool vect_schedule_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
 884 extern void vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vec_info);
 885 extern bool vect_analyze_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
 886 extern void vect_make_slp_decision (loop_vec_info);
 887 extern void vect_detect_hybrid_slp (loop_vec_info);
 888 extern void vect_get_slp_defs (tree, tree, slp_tree, VEC (tree,heap) **,
 889                                VEC (tree,heap) **, int);
 890 extern LOC find_bb_location (basic_block);
 891 extern bb_vec_info vect_slp_analyze_bb (basic_block);
 892 extern void vect_slp_transform_bb (basic_block);
 893
 894 /* In tree-vect-patterns.c.  */
 895 /* Pattern recognition functions.
 896    Additional pattern recognition functions can (and will) be added
 897    in the future.  */
 898 typedef gimple (* vect_recog_func_ptr) (gimple, tree *, tree *);
 899 #define NUM_PATTERNS 4
 900 void vect_pattern_recog (loop_vec_info);
 901
 902 /* In tree-vectorizer.c.  */
 903 unsigned vectorize_loops (void);
 904 /* Vectorization debug information */
 905 extern bool vect_print_dump_info (enum verbosity_levels);
 906
 907 #endif  /* GCC_TREE_VECTORIZER_H  */