OSDN Git Service

78675e723241214f1ba53d2ff8e75d2a269df407
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "toplev.h"
36 #include "intl.h"
37 #include "cfgloop.h"
38 #include "tree-scalar-evolution.h"
39 #include "tree-ssa-propagate.h"
40 #include "tree-chrec.h"
41
42 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
43    sub-graph in find_assert_locations.  */
44 static sbitmap found_in_subgraph;
45
46 /* Local functions.  */
47 static int compare_values (tree val1, tree val2);
48 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
49 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
50 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv (tree, bool, bool *);
51
52 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
53    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
54    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
55    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
56    SSA name.  */
57 struct assert_locus_d
58 {
59   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
60   basic_block bb;
61
62   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
63      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
64   edge e;
65
66   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
67   block_stmt_iterator si;
68
69   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
70   enum tree_code comp_code;
71
72   /* Value being compared against.  */
73   tree val;
74
75   /* Next node in the linked list.  */
76   struct assert_locus_d *next;
77 };
78
79 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
80
81 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
82    assertions that should be inserted in the IL.  */
83 static bitmap need_assert_for;
84
85 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
86    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
87    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
88 static assert_locus_t *asserts_for;
89
90 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
91    visiting the same block more than once.  */
92 static sbitmap blocks_visited;
93
94 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
95    of values that SSA name N_I may take.  */
96 static value_range_t **vr_value;
97
98 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
99    number of executable edges we saw the last time we visited the
100    node.  */
101 static int *vr_phi_edge_counts;
102
103
104 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
105    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
106    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
107    is distinct from a half-range, which will go from some number to
108    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
109
110 static inline bool
111 needs_overflow_infinity (tree type)
112 {
113   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
114 }
115
116 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
117    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
118    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
119    cases which would require signed overflow--we drop them to
120    VARYING.  */
121
122 static inline bool
123 supports_overflow_infinity (tree type)
124 {
125 #ifdef ENABLE_CHECKING
126   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
127 #endif
128   return (TYPE_MIN_VALUE (type) != NULL_TREE
129           && CONSTANT_CLASS_P (TYPE_MIN_VALUE (type))
130           && TYPE_MAX_VALUE (type) != NULL_TREE
131           && CONSTANT_CLASS_P (TYPE_MAX_VALUE (type)));
132 }
133
134 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
135    corresponding overflow infinity.  */
136
137 static inline tree
138 make_overflow_infinity (tree val)
139 {
140 #ifdef ENABLE_CHECKING
141   gcc_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
142 #endif
143   val = copy_node (val);
144   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
145   return val;
146 }
147
148 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
149
150 static inline tree
151 negative_overflow_infinity (tree type)
152 {
153 #ifdef ENABLE_CHECKING
154   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
155 #endif
156   return make_overflow_infinity (TYPE_MIN_VALUE (type));
157 }
158
159 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
160
161 static inline tree
162 positive_overflow_infinity (tree type)
163 {
164 #ifdef ENABLE_CHECKING
165   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
166 #endif
167   return make_overflow_infinity (TYPE_MAX_VALUE (type));
168 }
169
170 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
171
172 static inline bool
173 is_negative_overflow_infinity (tree val)
174 {
175   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
176           && CONSTANT_CLASS_P (val)
177           && TREE_OVERFLOW (val)
178           && operand_equal_p (val, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0));
179 }
180
181 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
182
183 static inline bool
184 is_positive_overflow_infinity (tree val)
185 {
186   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
187           && CONSTANT_CLASS_P (val)
188           && TREE_OVERFLOW (val)
189           && operand_equal_p (val, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0));
190 }
191
192 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
193
194 static inline bool
195 is_overflow_infinity (tree val)
196 {
197   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
198           && CONSTANT_CLASS_P (val)
199           && TREE_OVERFLOW (val)
200           && (operand_equal_p (val, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0)
201               || operand_equal_p (val, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0)));
202 }
203
204
205 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
206    current function signature.  */
207
208 static bool
209 nonnull_arg_p (tree arg)
210 {
211   tree t, attrs, fntype;
212   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
213
214   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
215
216   /* The static chain decl is always non null.  */
217   if (arg == cfun->static_chain_decl)
218     return true;
219
220   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
221   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
222
223   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
224   if (attrs == NULL_TREE)
225     return false;
226
227   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
228   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
229     return true;
230
231   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
232   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
233        t;
234        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
235     {
236       if (t == arg)
237         break;
238     }
239
240   gcc_assert (t == arg);
241
242   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
243   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
244     {
245       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
246         return true;
247     }
248
249   return false;
250 }
251
252
253 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
254
255 static void
256 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
257                  tree max, bitmap equiv)
258 {
259 #if defined ENABLE_CHECKING
260   /* Check the validity of the range.  */
261   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
262     {
263       int cmp;
264
265       gcc_assert (min && max);
266
267       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
268         gcc_assert ((min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
269                      && !is_negative_overflow_infinity (min))
270                     || (max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max))
271                         && !is_positive_overflow_infinity (max)));
272
273       cmp = compare_values (min, max);
274       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
275
276       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
277         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
278                     || !is_overflow_infinity (max));
279     }
280
281   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
282     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
283
284   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
285     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
286 #endif
287
288   vr->type = t;
289   vr->min = min;
290   vr->max = max;
291
292   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
293      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
294   if (vr->equiv == NULL)
295     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
296
297   if (equiv != vr->equiv)
298     {
299       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
300         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
301       else
302         bitmap_clear (vr->equiv);
303     }
304 }
305
306
307 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
308
309 static inline void
310 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
311 {
312   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
313 }
314
315
316 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
317
318 static inline void
319 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
320 {
321   vr->type = VR_VARYING;
322   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
323   if (vr->equiv)
324     bitmap_clear (vr->equiv);
325 }
326
327 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
328    with values we get from statements, and exists to clear the
329    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
330    infinity when we shouldn't.  */
331
332 static inline void
333 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val)
334 {
335   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
336   if (is_overflow_infinity (val))
337     {
338       val = copy_node (val);
339       TREE_OVERFLOW (val) = 0;
340     }
341   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, NULL);
342 }
343
344 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
345    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use a overflow infinity
346    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
347    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
348    overflow does not occur.  */
349
350 static inline void
351 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
352                                 bool overflow_infinity)
353 {
354   tree zero;
355
356   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
357     {
358       set_value_range_to_varying (vr);
359       return;
360     }
361
362   zero = build_int_cst (type, 0);
363   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
364                    (overflow_infinity
365                     ? positive_overflow_infinity (type)
366                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
367                    vr->equiv);
368 }
369
370 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
371
372 static inline void
373 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
374 {
375   tree zero = build_int_cst (type, 0);
376   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
377 }
378
379
380 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
381
382 static inline void
383 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
384 {
385   tree zero = build_int_cst (type, 0);
386   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
387 }
388
389
390 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
391
392 static inline void
393 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
394 {
395   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
396     set_value_range_to_varying (vr);
397   else
398     set_value_range (vr, VR_RANGE,
399                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
400                      vr->equiv);
401 }
402
403
404 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
405
406 static inline void
407 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
408 {
409   vr->type = VR_UNDEFINED;
410   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
411   if (vr->equiv)
412     bitmap_clear (vr->equiv);
413 }
414
415
416 /* Return value range information for VAR.  
417
418    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
419    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
420
421 static value_range_t *
422 get_value_range (tree var)
423 {
424   value_range_t *vr;
425   tree sym;
426   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
427
428   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
429   if (! vr_value)
430     return NULL;
431
432   vr = vr_value[ver];
433   if (vr)
434     return vr;
435
436   /* Create a default value range.  */
437   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
438
439   /* Allocate an equivalence set.  */
440   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
441
442   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
443      in VAR's type.  */
444   sym = SSA_NAME_VAR (var);
445   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
446     {
447       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
448          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
449          default definitions of PARM_DECLs.  */
450       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
451           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
452           && nonnull_arg_p (sym))
453         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
454       else
455         set_value_range_to_varying (vr);
456     }
457
458   return vr;
459 }
460
461 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
462
463 static inline bool
464 vrp_operand_equal_p (tree val1, tree val2)
465 {
466   if (val1 == val2)
467     return true;
468   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
469     return false;
470   if (is_overflow_infinity (val1))
471     return is_overflow_infinity (val2);
472   return true;
473 }
474
475 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
476
477 static inline bool
478 vrp_bitmap_equal_p (bitmap b1, bitmap b2)
479 {
480   return (b1 == b2
481           || (b1 && b2
482               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
483 }
484
485 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
486    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
487    value.
488
489    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
490    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
491    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
492    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
493    is the range object associated with another SSA name.  */
494
495 static inline bool
496 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
497 {
498   value_range_t *old_vr;
499   bool is_new;
500
501   /* Update the value range, if necessary.  */
502   old_vr = get_value_range (var);
503   is_new = old_vr->type != new_vr->type
504            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
505            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
506            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
507
508   if (is_new)
509     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
510                      new_vr->equiv);
511
512   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
513   new_vr->equiv = NULL;
514
515   return is_new;
516 }
517
518
519 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
520
521 static void
522 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
523 {
524   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
525   value_range_t *vr = vr_value[ver];
526
527   bitmap_set_bit (equiv, ver);
528   if (vr && vr->equiv)
529     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
530 }
531
532
533 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
534
535 static inline bool
536 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
537 {
538   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
539          && integer_zerop (vr->min)
540          && integer_zerop (vr->max);
541 }
542
543
544 /* Return true if VR is [0, 0].  */
545
546 static inline bool
547 range_is_null (value_range_t *vr)
548 {
549   return vr->type == VR_RANGE
550          && integer_zerop (vr->min)
551          && integer_zerop (vr->max);
552 }
553
554
555 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
556
557 static inline bool
558 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
559 {
560   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
561           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
562 }
563
564 /* Return true if value range VR uses a overflow infinity.  */
565
566 static inline bool
567 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
568 {
569   return (vr->type == VR_RANGE
570           && (is_overflow_infinity (vr->min)
571               || is_overflow_infinity (vr->max)));
572 }
573
574 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
575    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
576    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
577    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
578    uses an overflow infinity.  */
579
580 static bool
581 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
582 {
583   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
584   if (is_overflow_infinity (vr->min))
585     {
586       *strict_overflow_p = true;
587       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
588         return false;
589     }
590   if (is_overflow_infinity (vr->max))
591     {
592       *strict_overflow_p = true;
593       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
594         return false;
595     }
596   return true;
597 }
598
599
600 /* Like tree_expr_nonnegative_warnv_p, but this function uses value
601    ranges obtained so far.  */
602
603 static bool
604 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr, bool *strict_overflow_p)
605 {
606   return tree_expr_nonnegative_warnv_p (expr, strict_overflow_p);
607 }
608
609 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
610    obtained so far.  */
611
612 static bool
613 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr, bool *strict_overflow_p)
614 {
615   if (tree_expr_nonzero_warnv_p (expr, strict_overflow_p))
616     return true;
617
618   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
619      is nonnull if X is nonnull.  */
620   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
621     {
622       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
623
624       if (base != NULL_TREE
625           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
626           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
627         {
628           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
629           if (range_is_nonnull (vr))
630             return true;
631         }
632     }
633
634   return false;
635 }
636
637 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
638    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
639
640 static bool
641 valid_value_p (tree expr)
642 {
643   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
644     return true;
645
646   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
647       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
648     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
649             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
650   
651   return is_gimple_min_invariant (expr);
652 }
653
654 /* Return 
655    1 if VAL < VAL2
656    0 if !(VAL < VAL2)
657    -2 if those are incomparable.  */
658 static inline int
659 operand_less_p (tree val, tree val2)
660 {
661   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
662   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
663     {
664       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
665         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
666       else
667         {
668           if (INT_CST_LT (val, val2))
669             return 1;
670         }
671     }
672   else
673     {
674       tree tcmp;
675
676       fold_defer_overflow_warnings ();
677
678       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
679
680       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
681
682       if (!tcmp)
683         return -2;
684
685       if (!integer_zerop (tcmp))
686         return 1;
687     }
688
689   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
690   if (is_negative_overflow_infinity (val))
691     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
692   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
693     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
694
695   return 0;
696 }
697
698 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
699    
700         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
701         -1 if VAL1 < VAL2,
702          0 if VAL1 == VAL2,
703         +1 if VAL1 > VAL2, and
704         +2 if VAL1 != VAL2
705
706    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
707    and values that cannot be compared at compile time.
708
709    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
710    true if the return value is only valid if we assume that signed
711    overflow is undefined.  */
712
713 static int
714 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
715 {
716   if (val1 == val2)
717     return 0;
718
719   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
720      both integers.  */
721   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
722               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
723
724   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
725        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
726        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
727       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
728           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
729           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
730     {
731       tree n1, c1, n2, c2;
732       enum tree_code code1, code2;
733   
734       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
735          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
736          same name, return -2.  */
737       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
738         {
739           code1 = SSA_NAME;
740           n1 = val1;
741           c1 = NULL_TREE;
742         }
743       else
744         {
745           code1 = TREE_CODE (val1);
746           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
747           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
748           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
749             {
750               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
751                 return -2;
752               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
753               if (!c1)
754                 return -2;
755               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
756             }
757         }
758
759       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
760         {
761           code2 = SSA_NAME;
762           n2 = val2;
763           c2 = NULL_TREE;
764         }
765       else
766         {
767           code2 = TREE_CODE (val2);
768           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
769           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
770           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
771             {
772               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
773                 return -2;
774               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
775               if (!c2)
776                 return -2;
777               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
778             }
779         }
780
781       /* Both values must use the same name.  */
782       if (n1 != n2)
783         return -2;
784
785       if (code1 == SSA_NAME
786           && code2 == SSA_NAME)
787         /* NAME == NAME  */
788         return 0;
789
790       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
791       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
792         return -2;
793
794       if (strict_overflow_p != NULL)
795         *strict_overflow_p = true;
796
797       if (code1 == SSA_NAME)
798         {
799           if (code2 == PLUS_EXPR)
800             /* NAME < NAME + CST  */
801             return -1;
802           else if (code2 == MINUS_EXPR)
803             /* NAME > NAME - CST  */
804             return 1;
805         }
806       else if (code1 == PLUS_EXPR)
807         {
808           if (code2 == SSA_NAME)
809             /* NAME + CST > NAME  */
810             return 1;
811           else if (code2 == PLUS_EXPR)
812             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
813             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
814           else if (code2 == MINUS_EXPR)
815             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
816             return 1;
817         }
818       else if (code1 == MINUS_EXPR)
819         {
820           if (code2 == SSA_NAME)
821             /* NAME - CST < NAME  */
822             return -1;
823           else if (code2 == PLUS_EXPR)
824             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
825             return -1;
826           else if (code2 == MINUS_EXPR)
827             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
828                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
829             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
830         }
831
832       gcc_unreachable ();
833     }
834
835   /* We cannot compare non-constants.  */
836   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
837     return -2;
838
839   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
840     {
841       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
842          infinities.  */
843       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
844         {
845           if (strict_overflow_p != NULL)
846             *strict_overflow_p = true;
847           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
848             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
849           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
850             return 1;
851           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
852             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
853           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
854             return -1;
855           return -2;
856         }
857
858       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
859     }
860   else
861     {
862       tree t;
863
864       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
865       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
866         return 0;
867       
868       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
869       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
870         return -1;
871
872       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
873       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
874         return 1;
875
876       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
877          For integer constants we either have already returned -1 or 1
878          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
879          something about non-trivial operands.  */
880       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
881           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
882         {
883           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
884           if (t && tree_expr_nonzero_p (t))
885             return 2;
886         }
887
888       return -2;
889     }
890 }
891
892 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
893    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
894
895 static int
896 compare_values (tree val1, tree val2)
897 {
898   bool sop;
899   int ret;
900
901   sop = false;
902   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
903   if (sop
904       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
905     ret = -2;
906   return ret;
907 }
908
909
910 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
911           0 if VAL is not inside VR,
912          -2 if we cannot tell either way.
913
914    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
915           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
916           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
917           value_inside_range (4, VR) will return 1.
918
919           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
920           currently expect this.  They are calling the function
921           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
922           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
923           themselves.
924
925           This also applies to value_ranges_intersect_p and
926           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
927           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
928           adapting the users of these functions to the new semantics.  
929
930    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
931    function.  */
932
933 static inline int
934 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
935 {
936   int cmp1, cmp2;
937
938   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
939   if (cmp1 == -2)
940     return -2;
941   if (cmp1 == 1)
942     return 0;
943
944   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
945   if (cmp2 == -2)
946     return -2;
947
948   return !cmp2;
949 }
950
951
952 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
953    intersection.  
954    
955    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
956    function.
957    */
958
959 static inline bool
960 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
961 {
962   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
963      less than the minimum of the second range or vice versa.
964      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
965   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
966     return false;
967   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
968     return false;
969   return true;
970 }
971
972
973 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
974    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
975    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
976    modified (currently the users of this function expect these
977    semantics).  */
978
979 static inline bool
980 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
981 {
982   tree zero;
983
984   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
985               && vr->type != VR_VARYING
986               && !symbolic_range_p (vr));
987
988   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
989   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
990 }
991
992 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
993    false otherwise or if no value range information is available.  */
994
995 bool
996 ssa_name_nonnegative_p (tree t)
997 {
998   value_range_t *vr = get_value_range (t);
999
1000   if (!vr)
1001     return false;
1002
1003   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1004      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
1005   if (vr->type == VR_RANGE)
1006     {
1007       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1008
1009       return (result == 0 || result == 1);
1010     }
1011   return false;
1012 }
1013
1014 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
1015    false otherwise or if no value range information is available.  */
1016
1017 bool
1018 ssa_name_nonzero_p (tree t)
1019 {
1020   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1021
1022   if (!vr)
1023     return false;
1024
1025   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
1026   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
1027     return ! range_includes_zero_p (vr);
1028
1029   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
1030   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
1031     return range_includes_zero_p (vr);
1032
1033   return false;
1034 }
1035
1036
1037 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1038    it in *VR_P.  */
1039
1040 static void
1041 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1042 {
1043   tree var, cond, limit, min, max, type;
1044   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1045   enum tree_code cond_code;
1046
1047   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1048   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1049
1050   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1051
1052   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1053   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
1054     {
1055       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1056          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1057       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1058       cond_code = TREE_CODE (cond);
1059     }
1060   else
1061     {
1062       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1063          to flip around the comparison code to create the proper range
1064          for VAR.  */
1065       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1066       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1067     }
1068
1069   type = TREE_TYPE (limit);
1070   gcc_assert (limit != var);
1071
1072   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1073      and inequality.  */
1074   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1075     {
1076       set_value_range_to_varying (vr_p);
1077       return;
1078     }
1079
1080   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1081      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1082      unnecessarily. */
1083   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1084
1085   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1086   if (limit_vr
1087       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1088           || limit_vr->type == VR_VARYING
1089           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1090     limit_vr = NULL;
1091
1092   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1093      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1094      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1095      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1096      we are done.  */
1097   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1098   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
1099   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
1100
1101   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1102      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1103      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1104      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1105      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1106      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1107      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1108      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1109      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
1110   if (cond_code == EQ_EXPR)
1111     {
1112       enum value_range_type range_type;
1113
1114       if (limit_vr)
1115         {
1116           range_type = limit_vr->type;
1117           min = limit_vr->min;
1118           max = limit_vr->max;
1119         }
1120       else
1121         {
1122           range_type = VR_RANGE;
1123           min = limit;
1124           max = limit;
1125         }
1126
1127       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1128
1129       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1130          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1131          from LIMIT.  */
1132       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1133         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
1134     }
1135   else if (cond_code == NE_EXPR)
1136     {
1137       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1138          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1139          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1140          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1141          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1142          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1143          not its anti-range.
1144
1145          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1146          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1147          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1148          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1149          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1150          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1151          represent these ranges.
1152
1153          The only situation in which we can build a valid
1154          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1155          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
1156          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1157       if (limit_vr
1158           && limit_vr->type == VR_RANGE
1159           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1160         {
1161           min = limit_vr->min;
1162           max = limit_vr->max;
1163         }
1164       else
1165         {
1166           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1167              valid anti-range.  */
1168           min = max = limit;
1169         }
1170
1171       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1172          just use the original LIMIT.  */
1173       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1174           && (min == TYPE_MIN_VALUE (type)
1175               || is_negative_overflow_infinity (min))
1176           && (max == TYPE_MAX_VALUE (type)
1177               || is_positive_overflow_infinity (max)))
1178         min = max = limit;
1179
1180       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1181     }
1182   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1183     {
1184       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1185
1186       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1187         max = limit;
1188       else
1189         {
1190           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1191              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1192              LT_EXPR.  */
1193           max = limit_vr->max;
1194         }
1195
1196       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1197          It would be pointless to try and do anything more since this
1198          all should be optimized away above us.  */
1199       if ((cond_code == LT_EXPR
1200            && compare_values (max, min) == 0)
1201           || is_overflow_infinity (max))
1202         set_value_range_to_varying (vr_p);
1203       else
1204         {
1205           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1206           if (cond_code == LT_EXPR)
1207             {
1208               tree one = build_int_cst (type, 1);
1209               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1210             }
1211
1212           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1213         }
1214     }
1215   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1216     {
1217       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1218
1219       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1220         min = limit;
1221       else
1222         {
1223           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1224              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1225              GT_EXPR.  */
1226           min = limit_vr->min;
1227         }
1228
1229       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1230          It would be pointless to try and do anything more since this
1231          all should be optimized away above us.  */
1232       if ((cond_code == GT_EXPR
1233            && compare_values (min, max) == 0)
1234           || is_overflow_infinity (min))
1235         set_value_range_to_varying (vr_p);
1236       else
1237         {
1238           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1239           if (cond_code == GT_EXPR)
1240             {
1241               tree one = build_int_cst (type, 1);
1242               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1243             }
1244
1245           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1246         }
1247     }
1248   else
1249     gcc_unreachable ();
1250
1251   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1252      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1253      instance,
1254
1255         if (p_5 == NULL)
1256           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1257           x_7 = p_6->fld;
1258           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1259
1260      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1261      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1262      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1263      would arise from
1264
1265         if (i_5 > 10)
1266           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1267           if (i_5 < 5)
1268             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1269
1270      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1271      pointless to try and do anything with i_7's range because
1272      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1273      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1274      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1275      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1276      this extra check does not hurt and may protect against future
1277      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1278      NULL pointer dereference example.
1279
1280      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1281      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1282      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1283      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1284
1285   var_vr = get_value_range (var);
1286
1287   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1288      ranges or anti-ranges.  */
1289   if (vr_p->type == VR_VARYING
1290       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1291       || var_vr->type == VR_VARYING
1292       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1293       || symbolic_range_p (vr_p)
1294       || symbolic_range_p (var_vr))
1295     return;
1296
1297   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1298     {
1299       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1300          refine the resulting range.  Since the assert expression
1301          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1302          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1303          get better precision.  */
1304       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1305         {
1306           /* Use the larger of the two minimums.  */
1307           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1308             min = var_vr->min;
1309           else
1310             min = vr_p->min;
1311
1312           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1313           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1314             max = var_vr->max;
1315           else
1316             max = vr_p->max;
1317
1318           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1319         }
1320       else
1321         {
1322           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1323              VARYING, because we will not be able to do anything
1324              meaningful with it.  */
1325           set_value_range_to_varying (vr_p);
1326         }
1327     }
1328   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1329            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1330     {
1331       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1332          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1333          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1334          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1335       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1336           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1337         set_value_range_to_varying (vr_p);
1338       else
1339         {
1340           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1341           int cmp;
1342
1343           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1344              there are three cases to consider.
1345
1346
1347              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the 
1348                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1349                 different.  In that case the resulting range
1350                 should be whichever range is more precise.
1351                 Typically that will be the VR_RANGE.
1352
1353              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1354                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1355                 should be the VR_RANGE.
1356
1357              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1358                 and the VR_RANGE.
1359
1360                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1361                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1362                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1363                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1364                     high limit of the original VR_RANGE.
1365
1366                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1367                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1368                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1369                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1370                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1371           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1372             {
1373               anti_min = vr_p->min;
1374               anti_max = vr_p->max;
1375               real_min = var_vr->min;
1376               real_max = var_vr->max;
1377             }
1378           else
1379             {
1380               anti_min = var_vr->min;
1381               anti_max = var_vr->max;
1382               real_min = vr_p->min;
1383               real_max = vr_p->max;
1384             }
1385
1386
1387           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1388              not including any endpoints.  */
1389           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1390               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1391             {
1392               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1393                                real_max, vr_p->equiv);
1394             }
1395           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1396              VR_RANGE.  */
1397           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1398                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1399             {
1400               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1401                                real_max, vr_p->equiv);
1402             }
1403           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1404              part of the real range.  Thus creating a new
1405              low for the real range.  */
1406           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1407                     || cmp == 0)
1408                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1409             {
1410               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1411               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1412                   && anti_max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (anti_max)))
1413                 {
1414                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1415                     {
1416                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1417                       return;
1418                     }
1419                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1420                 }
1421               else
1422                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1423                                    anti_max,
1424                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1425               max = real_max;
1426               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1427             }
1428           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1429              part of the real range.  Thus creating a new
1430              higher for the real range.  */
1431           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1432                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1433                        || cmp == 0))
1434             {
1435               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1436               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1437                   && anti_min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (anti_min)))
1438                 {
1439                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1440                     {
1441                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1442                       return;
1443                     }
1444                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1445                 }
1446               else
1447                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1448                                    anti_min,
1449                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1450               min = real_min;
1451               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1452             }
1453         }
1454     }
1455 }
1456
1457
1458 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1459    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1460    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1461    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1462    instance,
1463
1464         x_3 = y_5;
1465         if (x_3 > y_5)
1466           ...
1467
1468     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1469     always false.  */
1470
1471 static void
1472 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1473 {
1474   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1475
1476   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1477     copy_value_range (vr, var_vr);
1478   else
1479     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1480
1481   add_equivalence (vr->equiv, var);
1482 }
1483
1484
1485 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1486    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1487    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1488    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1489    the type does not support it.  */
1490
1491 static tree
1492 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1493 {
1494   tree res;
1495
1496   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1497
1498   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1499      on -INF and +INF.  */
1500   if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
1501     {
1502       int checkz = compare_values (res, val1);
1503       bool overflow = false;
1504
1505       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1506          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1507       if ((code == PLUS_EXPR
1508            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1509           || (code == MINUS_EXPR
1510               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1511         {
1512           overflow = true;
1513         }
1514       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1515          output of the multiplication by the first input of the
1516          multiplication.  If the result of that division operation is
1517          not equal to the second input of the multiplication, then the
1518          multiplication overflowed.  */
1519       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1520         {
1521           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1522                                       res,
1523                                       val1, 0);
1524           int check = compare_values (tmp, val2);
1525
1526           if (check != 0)
1527             overflow = true;
1528         }
1529
1530       if (overflow)
1531         {
1532           res = copy_node (res);
1533           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1534         }
1535
1536     }
1537   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
1538             && !TREE_OVERFLOW (val1)
1539             && !TREE_OVERFLOW (val2))
1540            || is_overflow_infinity (val1)
1541            || is_overflow_infinity (val2))
1542     {
1543       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1544          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1545          and the combination of signs of the operands.  */
1546       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1547       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1548
1549       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1550           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
1551         return NULL_TREE;
1552
1553       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
1554          since we can't tell what the sign of the result should be.
1555          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
1556       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
1557            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
1558           && is_overflow_infinity (val1)
1559           && is_overflow_infinity (val2))
1560         return NULL_TREE;
1561
1562       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
1563       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
1564            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1565            || code == CEIL_DIV_EXPR
1566            || code == EXACT_DIV_EXPR
1567            || code == ROUND_DIV_EXPR
1568            || code == RSHIFT_EXPR)
1569           && (is_overflow_infinity (val1)
1570               || is_overflow_infinity (val2)))
1571         return NULL_TREE;
1572
1573       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1574          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1575          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1576          can yield overflow without overflown operands because we
1577          are working with integral types only... except in the
1578          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1579          for division too.  */
1580
1581       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1582          by the comparison of the signs of the operands.  */
1583       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1584           /* For addition, the operands must be of the same sign
1585              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1586              of one of the operands, for example the first.  For
1587              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
1588           || (code == PLUS_EXPR
1589               && (sgn1 >= 0
1590                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
1591                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
1592           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
1593              different signs to yield an overflow.  Its sign is
1594              therefore that of the first operand or the opposite of
1595              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
1596              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
1597              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
1598              - INF is negative, not positive.  */
1599           || (code == MINUS_EXPR
1600               && (sgn1 >= 0
1601                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
1602                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
1603           /* We only get in here with positive shift count, so the
1604              overflow direction is the same as the sign of val1.
1605              Actually rshift does not overflow at all, but we only
1606              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
1607           || (code == RSHIFT_EXPR
1608               && sgn1 >= 0)
1609           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1610           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1611           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1612           || code == CEIL_DIV_EXPR
1613           || code == EXACT_DIV_EXPR
1614           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1615         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1616                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1617                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
1618       else
1619         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1620                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1621                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
1622     }
1623
1624   return res;
1625 }
1626
1627
1628 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1629    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1630
1631 static void
1632 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1633 {
1634   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1635   enum value_range_type type;
1636   tree op0, op1, min, max;
1637   int cmp;
1638   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1639   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1640
1641   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1642      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1643   if (code != PLUS_EXPR
1644       && code != MINUS_EXPR
1645       && code != MULT_EXPR
1646       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1647       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1648       && code != CEIL_DIV_EXPR
1649       && code != EXACT_DIV_EXPR
1650       && code != ROUND_DIV_EXPR
1651       && code != RSHIFT_EXPR
1652       && code != MIN_EXPR
1653       && code != MAX_EXPR
1654       && code != BIT_AND_EXPR
1655       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1656       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1657       && code != TRUTH_AND_EXPR
1658       && code != TRUTH_OR_EXPR)
1659     {
1660       set_value_range_to_varying (vr);
1661       return;
1662     }
1663
1664   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1665      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1666   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1667   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1668     vr0 = *(get_value_range (op0));
1669   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1670     set_value_range_to_value (&vr0, op0);
1671   else
1672     set_value_range_to_varying (&vr0);
1673
1674   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1675   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1676     vr1 = *(get_value_range (op1));
1677   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1678     set_value_range_to_value (&vr1, op1);
1679   else
1680     set_value_range_to_varying (&vr1);
1681
1682   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1683   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1684     {
1685       set_value_range_to_undefined (vr);
1686       return;
1687     }
1688
1689   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1690   type = vr0.type;
1691
1692   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1693      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1694      because we may be able to derive a useful range even if one of
1695      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1696      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1697   if (code != BIT_AND_EXPR
1698       && code != TRUTH_AND_EXPR
1699       && code != TRUTH_OR_EXPR
1700       && (vr0.type == VR_VARYING
1701           || vr1.type == VR_VARYING
1702           || vr0.type != vr1.type
1703           || symbolic_range_p (&vr0)
1704           || symbolic_range_p (&vr1)))
1705     {
1706       set_value_range_to_varying (vr);
1707       return;
1708     }
1709
1710   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1711   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1712       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1713       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1714     {
1715       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1716          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1717          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1718          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1719          in them.  */
1720       if (code == PLUS_EXPR)
1721         {
1722           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1723             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1724           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1725             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1726           else
1727             set_value_range_to_varying (vr);
1728         }
1729       else
1730         {
1731           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1732              resulting range to varying.  */
1733           set_value_range_to_varying (vr);
1734         }
1735
1736       return;
1737     }
1738
1739   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1740      range and see what we end up with.  */
1741   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1742       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1743       || code == TRUTH_AND_EXPR
1744       || code == TRUTH_OR_EXPR)
1745     {
1746       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1747          expression evaluates zero.  */
1748       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1749           && ((vr0.type == VR_RANGE
1750                && integer_zerop (vr0.min)
1751                && integer_zerop (vr0.max))
1752               || (vr1.type == VR_RANGE
1753                   && integer_zerop (vr1.min)
1754                   && integer_zerop (vr1.max))))
1755         {
1756           type = VR_RANGE;
1757           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1758         }
1759       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1760          expression evaluates one.  */
1761       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1762                && ((vr0.type == VR_RANGE
1763                     && integer_onep (vr0.min)
1764                     && integer_onep (vr0.max))
1765                    || (vr1.type == VR_RANGE
1766                        && integer_onep (vr1.min)
1767                        && integer_onep (vr1.max))))
1768         {
1769           type = VR_RANGE;
1770           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1771         }
1772       else if (vr0.type != VR_VARYING
1773                && vr1.type != VR_VARYING
1774                && vr0.type == vr1.type
1775                && !symbolic_range_p (&vr0)
1776                && !overflow_infinity_range_p (&vr0)
1777                && !symbolic_range_p (&vr1)
1778                && !overflow_infinity_range_p (&vr1))
1779         {
1780           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1781           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1782           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1783         }
1784       else
1785         {
1786           /* The result of a TRUTH_*_EXPR is always true or false.  */
1787           set_value_range_to_truthvalue (vr, TREE_TYPE (expr));
1788           return;
1789         }
1790     }
1791   else if (code == PLUS_EXPR
1792            || code == MIN_EXPR
1793            || code == MAX_EXPR)
1794     {
1795       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1796          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1797          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1798          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1799          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1800          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1801          this point.  */
1802       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1803         {
1804           set_value_range_to_varying (vr);
1805           return;
1806         }
1807
1808       /* For operations that make the resulting range directly
1809          proportional to the original ranges, apply the operation to
1810          the same end of each range.  */
1811       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1812       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1813     }
1814   else if (code == MULT_EXPR
1815            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1816            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1817            || code == CEIL_DIV_EXPR
1818            || code == EXACT_DIV_EXPR
1819            || code == ROUND_DIV_EXPR
1820            || code == RSHIFT_EXPR)
1821     {
1822       tree val[4];
1823       size_t i;
1824       bool sop;
1825
1826       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1827          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1828          precise range for such a case.  For example, if we have
1829          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1830          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1831          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1832          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1833          point.  */
1834       if (code == MULT_EXPR
1835           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1836           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
1837         {
1838           set_value_range_to_varying (vr);
1839           return;
1840         }
1841
1842       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
1843          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
1844          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
1845          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
1846          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
1847       if (code == RSHIFT_EXPR)
1848         {
1849           if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
1850               || !vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop)
1851               || (operand_less_p
1852                   (build_int_cst (TREE_TYPE (vr1.max),
1853                                   TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (expr)) - 1),
1854                    vr1.max) != 0))
1855             {
1856               set_value_range_to_varying (vr);
1857               return;
1858             }
1859         }
1860
1861       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1862          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1863          need to operate on different values to get the minimum and
1864          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1865          out all the variations of range combinations and do the
1866          operations.
1867
1868          However, this involves several calls to compare_values and it
1869          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1870          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1871          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1872          the new range.  */
1873
1874       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1875       else if (code != MULT_EXPR
1876                && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1877         {
1878           set_value_range_to_varying (vr);
1879           return;
1880         }
1881
1882       /* Compute the 4 cross operations.  */
1883       sop = false;
1884       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1885       if (val[0] == NULL_TREE)
1886         sop = true;
1887
1888       if (vr1.max == vr1.min)
1889         val[1] = NULL_TREE;
1890       else
1891         {
1892           val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1893           if (val[1] == NULL_TREE)
1894             sop = true;
1895         }
1896
1897       if (vr0.max == vr0.min)
1898         val[2] = NULL_TREE;
1899       else
1900         {
1901           val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1902           if (val[2] == NULL_TREE)
1903             sop = true;
1904         }
1905
1906       if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
1907         val[3] = NULL_TREE;
1908       else
1909         {
1910           val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1911           if (val[3] == NULL_TREE)
1912             sop = true;
1913         }
1914
1915       if (sop)
1916         {
1917           set_value_range_to_varying (vr);
1918           return;
1919         }
1920
1921       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1922          of VAL[i].  */
1923       min = val[0];
1924       max = val[0];
1925       for (i = 1; i < 4; i++)
1926         {
1927           if (!is_gimple_min_invariant (min)
1928               || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
1929               || !is_gimple_min_invariant (max)
1930               || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
1931             break;
1932
1933           if (val[i])
1934             {
1935               if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
1936                   || (TREE_OVERFLOW (val[i])
1937                       && !is_overflow_infinity (val[i])))
1938                 {
1939                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1940                      to it so that we set the resulting range to
1941                      VARYING.  */
1942                   min = max = val[i];
1943                   break;
1944                 }
1945
1946               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1947                 min = val[i];
1948
1949               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1950                 max = val[i];
1951             }
1952         }
1953     }
1954   else if (code == MINUS_EXPR)
1955     {
1956       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1957          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1958          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1959          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1960          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1961          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1962          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1963       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1964         {
1965           set_value_range_to_varying (vr);
1966           return;
1967         }
1968
1969       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1970          each range.  */
1971       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1972       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1973     }
1974   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1975     {
1976       if (vr0.type == VR_RANGE
1977           && vr0.min == vr0.max
1978           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
1979           && !TREE_OVERFLOW (vr0.max)
1980           && tree_int_cst_sgn (vr0.max) >= 0)
1981         {
1982           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1983           max = vr0.max;
1984         }
1985       else if (vr1.type == VR_RANGE
1986                && vr1.min == vr1.max
1987                && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST
1988                && !TREE_OVERFLOW (vr1.max)
1989                && tree_int_cst_sgn (vr1.max) >= 0)
1990         {
1991           type = VR_RANGE;
1992           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1993           max = vr1.max;
1994         }
1995       else
1996         {
1997           set_value_range_to_varying (vr);
1998           return;
1999         }
2000     }
2001   else
2002     gcc_unreachable ();
2003
2004   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2005      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2006      representation.  */
2007   if (min == NULL_TREE
2008       || !is_gimple_min_invariant (min)
2009       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2010       || max == NULL_TREE
2011       || !is_gimple_min_invariant (max)
2012       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2013     {
2014       set_value_range_to_varying (vr);
2015       return;
2016     }
2017
2018   /* We punt if:
2019      1) [-INF, +INF]
2020      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2021      3) [+-INF(OVF), +INF]
2022      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2023      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2024      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2025      overflow.  */
2026   if ((min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
2027        || is_overflow_infinity (min))
2028       && (max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max))
2029           || is_overflow_infinity (max)))
2030     {
2031       set_value_range_to_varying (vr);
2032       return;
2033     }
2034
2035   cmp = compare_values (min, max);
2036   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2037     {
2038       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2039          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2040          the new range VARYING.  */
2041       set_value_range_to_varying (vr);
2042     }
2043   else
2044     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2045 }
2046
2047
2048 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
2049    the range of its operand and the expression code.  */
2050
2051 static void
2052 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
2053 {
2054   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
2055   tree min, max, op0;
2056   int cmp;
2057   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2058
2059   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2060      cannot easily determine a resulting range.  */
2061   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2062       || code == FLOAT_EXPR
2063       || code == BIT_NOT_EXPR
2064       || code == NON_LVALUE_EXPR
2065       || code == CONJ_EXPR)
2066     {
2067       set_value_range_to_varying (vr);
2068       return;
2069     }
2070
2071   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2072      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2073   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2074   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2075     vr0 = *(get_value_range (op0));
2076   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2077     set_value_range_to_value (&vr0, op0);
2078   else
2079     set_value_range_to_varying (&vr0);
2080
2081   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2082   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2083     {
2084       set_value_range_to_undefined (vr);
2085       return;
2086     }
2087
2088   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2089      a pointer or integral type.  */
2090   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2091        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2092       || (vr0.type != VR_VARYING
2093           && symbolic_range_p (&vr0)))
2094     {
2095       set_value_range_to_varying (vr);
2096       return;
2097     }
2098
2099   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2100      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2101   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2102     {
2103       bool sop;
2104
2105       sop = false;
2106       if (range_is_nonnull (&vr0)
2107           || (tree_expr_nonzero_warnv_p (expr, &sop)
2108               && !sop))
2109         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
2110       else if (range_is_null (&vr0))
2111         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
2112       else
2113         set_value_range_to_varying (vr);
2114
2115       return;
2116     }
2117
2118   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2119   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
2120     {
2121       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2122       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
2123
2124       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
2125          the min and max values for the range to the same type
2126          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
2127          min and max values and the new min is still less than
2128          or equal to the new max, then we can safely use the newly
2129          computed range for EXPR.  This allows us to compute
2130          accurate ranges through many casts.  */
2131       if ((vr0.type == VR_RANGE
2132            && !overflow_infinity_range_p (&vr0))
2133           || (vr0.type == VR_VARYING
2134               && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)))
2135         {
2136           tree new_min, new_max, orig_min, orig_max;
2137
2138           /* Convert the input operand min/max to OUTER_TYPE.   If
2139              the input has no range information, then use the min/max
2140              for the input's type.  */
2141           if (vr0.type == VR_RANGE)
2142             {
2143               orig_min = vr0.min;
2144               orig_max = vr0.max;
2145             }
2146           else
2147             {
2148               orig_min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2149               orig_max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2150             }
2151
2152           new_min = fold_convert (outer_type, orig_min);
2153           new_max = fold_convert (outer_type, orig_max);
2154
2155           /* Verify the new min/max values are gimple values and
2156              that they compare equal to the original input's
2157              min/max values.  */
2158           if (is_gimple_val (new_min)
2159               && is_gimple_val (new_max)
2160               && tree_int_cst_equal (new_min, orig_min)
2161               && tree_int_cst_equal (new_max, orig_max)
2162               && (cmp = compare_values (new_min, new_max)) <= 0
2163               && cmp >= -1)
2164             {
2165               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
2166               return;
2167             }
2168         }
2169
2170       /* When converting types of different sizes, set the result to
2171          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
2172          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
2173          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
2174          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
2175          ~[0, 0].  */
2176       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
2177           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
2178         {
2179           set_value_range_to_varying (vr);
2180           return;
2181         }
2182     }
2183
2184   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2185      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2186      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2187      operand that is VR_VARYING.  */
2188   if (vr0.type == VR_VARYING)
2189     {
2190       set_value_range_to_varying (vr);
2191       return;
2192     }
2193
2194   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2195      up with.  */
2196   if (code == NEGATE_EXPR
2197       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
2198     {
2199       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2200          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2201       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2202         min = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2203       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2204         min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2205       else if (vr0.max != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
2206         min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
2207       else if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2208         {
2209           if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr))
2210               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2211               && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
2212             min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2213           else
2214             {
2215               set_value_range_to_varying (vr);
2216               return;
2217             }
2218         }
2219       else
2220         min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2221
2222       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2223         max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2224       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2225         max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2226       else if (vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
2227         max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
2228       else if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2229         {
2230           if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2231             max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2232           else
2233             {
2234               set_value_range_to_varying (vr);
2235               return;
2236             }
2237         }
2238       else
2239         max = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2240     }
2241   else if (code == NEGATE_EXPR
2242            && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
2243     {
2244       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
2245         {
2246           max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
2247           min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
2248         }
2249       else
2250         {
2251           if (range_is_null (&vr0))
2252             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
2253           else
2254             set_value_range_to_varying (vr);
2255           return;
2256         }
2257     }
2258   else if (code == ABS_EXPR
2259            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
2260     {
2261       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
2262          useful range.  */
2263       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (expr))
2264           && ((vr0.type == VR_RANGE
2265                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
2266               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2267                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
2268                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
2269         {
2270           set_value_range_to_varying (vr);
2271           return;
2272         }
2273         
2274       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
2275          included negative values.  */
2276       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2277         min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2278       else if (vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
2279         min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
2280       else if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2281         min = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2282       else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2283         min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2284       else
2285         {
2286           set_value_range_to_varying (vr);
2287           return;
2288         }
2289
2290       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2291         max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2292       else if (vr0.max != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
2293         max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
2294       else if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2295         max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2296       else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2297         max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2298       else
2299         {
2300           set_value_range_to_varying (vr);
2301           return;
2302         }
2303
2304       cmp = compare_values (min, max);
2305
2306       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
2307          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
2308       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2309         { 
2310           if (range_includes_zero_p (&vr0))
2311             {
2312               /* Take the lower of the two values.  */
2313               if (cmp != 1)
2314                 max = min;
2315
2316               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
2317                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
2318                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
2319                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
2320               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (expr)))
2321                 {
2322                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2323
2324                   min = (vr0.min != type_min_value
2325                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
2326                                             integer_one_node, 0)
2327                          : type_min_value);
2328                 }
2329               else
2330                 {
2331                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
2332                     min = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2333                   else
2334                     min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2335                 }
2336             }
2337           else
2338             {
2339               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
2340                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
2341                  anti-range.  */
2342               vr0.type = VR_RANGE;
2343               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
2344               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2345                 {
2346                   if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2347                     max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2348                   else
2349                     {
2350                       set_value_range_to_varying (vr);
2351                       return;
2352                     }
2353                 }
2354               else
2355                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2356             }
2357         }
2358
2359       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
2360          range will be zero.  */
2361       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
2362         {
2363           if (cmp == 1)
2364             max = min;
2365           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
2366         }
2367       else
2368         {
2369           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
2370           if (cmp == 1)
2371             {
2372               tree t = min;
2373               min = max;
2374               max = t;
2375             }
2376         }
2377     }
2378   else
2379     {
2380       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
2381       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
2382       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
2383
2384       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2385         {
2386           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
2387
2388           /* If both sides have overflowed, we don't know
2389              anything.  */
2390           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
2391                || TREE_OVERFLOW (min))
2392               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
2393                   || TREE_OVERFLOW (max)))
2394             {
2395               set_value_range_to_varying (vr);
2396               return;
2397             }
2398
2399           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2400             min = vr0.min;
2401           else if (TREE_OVERFLOW (min))
2402             {
2403               if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2404                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
2405                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
2406                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
2407               else
2408                 {
2409                   set_value_range_to_varying (vr);
2410                   return;
2411                 }
2412             }
2413
2414           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2415             max = vr0.max;
2416           else if (TREE_OVERFLOW (max))
2417             {
2418               if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2419                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
2420                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
2421                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
2422               else
2423                 {
2424                   set_value_range_to_varying (vr);
2425                   return;
2426                 }
2427             }
2428         }
2429     }
2430
2431   cmp = compare_values (min, max);
2432   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2433     {
2434       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2435          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2436          the new range VARYING.  */
2437       set_value_range_to_varying (vr);
2438     }
2439   else
2440     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
2441 }
2442
2443
2444 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
2445    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
2446
2447 static void
2448 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
2449 {
2450   tree op0, op1;
2451   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2452   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2453
2454   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2455      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2456   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
2457   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2458     vr0 = *(get_value_range (op0));
2459   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2460     set_value_range_to_value (&vr0, op0);
2461   else
2462     set_value_range_to_varying (&vr0);
2463
2464   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
2465   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2466     vr1 = *(get_value_range (op1));
2467   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2468     set_value_range_to_value (&vr1, op1);
2469   else
2470     set_value_range_to_varying (&vr1);
2471
2472   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
2473   vrp_meet (&vr0, &vr1);
2474   copy_value_range (vr, &vr0);
2475 }
2476
2477
2478 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
2479    on the range of its operand and the expression code.  */
2480
2481 static void
2482 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
2483 {
2484   bool sop = false;
2485   tree val = vrp_evaluate_conditional_warnv (expr, false, &sop);
2486
2487   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
2488      representation is that we lose the ability to record overflow
2489      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
2490      which relies on overflow.  */
2491
2492   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
2493     {
2494       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
2495          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
2496          type.  */
2497       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
2498       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
2499     }
2500   else
2501     /* The result of a comparison is always true or false.  */
2502     set_value_range_to_truthvalue (vr, TREE_TYPE (expr));
2503 }
2504
2505
2506 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
2507    in *VR.  */
2508
2509 static void
2510 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
2511 {
2512   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
2513
2514   if (code == ASSERT_EXPR)
2515     extract_range_from_assert (vr, expr);
2516   else if (code == SSA_NAME)
2517     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
2518   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
2519            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
2520            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2521            || code == TRUTH_AND_EXPR
2522            || code == TRUTH_OR_EXPR
2523            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
2524     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
2525   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
2526     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
2527   else if (code == COND_EXPR)
2528     extract_range_from_cond_expr (vr, expr);
2529   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2530     extract_range_from_comparison (vr, expr);
2531   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
2532     set_value_range_to_value (vr, expr);
2533   else
2534     set_value_range_to_varying (vr);
2535
2536   /* If we got a varying range from the tests above, try a final
2537      time to derive a nonnegative or nonzero range.  This time
2538      relying primarily on generic routines in fold in conjunction
2539      with range data.  */
2540   if (vr->type == VR_VARYING)
2541     {
2542       bool sop = false;
2543
2544       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
2545           && vrp_expr_computes_nonnegative (expr, &sop))
2546         set_value_range_to_nonnegative (vr, TREE_TYPE (expr),
2547                                         sop || is_overflow_infinity (expr));
2548       else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr, &sop)
2549                && !sop)
2550         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
2551     }
2552 }
2553
2554 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
2555    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
2556    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
2557
2558 static void
2559 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
2560                         tree var)
2561 {
2562   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type;
2563   enum ev_direction dir;
2564
2565   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
2566      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
2567   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2568     return;
2569
2570   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
2571   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
2572     return;
2573
2574   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
2575   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
2576
2577   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
2578      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
2579      a simple expression, compare_values and possibly other functions
2580      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
2581   if (step == NULL_TREE
2582       || !is_gimple_min_invariant (step)
2583       || !valid_value_p (init))
2584     return;
2585
2586   dir = scev_direction (chrec);
2587   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
2588          or decreases,  ... */
2589       dir == EV_DIR_UNKNOWN
2590       /* ... or if it may wrap.  */
2591       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
2592                                 true))
2593     return;
2594
2595   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
2596      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
2597      because we have concluded that the loop probably does not
2598      wrap.  */
2599
2600   type = TREE_TYPE (var);
2601   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
2602     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
2603   else
2604     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
2605   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
2606     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
2607   else
2608     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
2609
2610   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2611     {
2612       min = tmin;
2613       max = tmax;
2614
2615       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
2616          from scalar evolutions should be better.  */
2617
2618       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2619         max = init;
2620       else
2621         min = init;
2622
2623       /* If we would create an invalid range, then just assume we
2624          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
2625          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
2626          parts of code, or for invalid programs.  */
2627       if (compare_values (min, max) == 1)
2628         return;
2629
2630       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2631     }
2632   else if (vr->type == VR_RANGE)
2633     {
2634       min = vr->min;
2635       max = vr->max;
2636
2637       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2638         {
2639           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
2640              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
2641           if (compare_values (init, max) == -1)
2642             {
2643               max = init;
2644
2645               /* If we just created an invalid range with the minimum
2646                  greater than the maximum, we fail conservatively.
2647                  This should happen only in unreachable
2648                  parts of code, or for invalid programs.  */
2649               if (compare_values (min, max) == 1)
2650                 return;
2651             }
2652         }
2653       else
2654         {
2655           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
2656           if (compare_values (init, min) == 1)
2657             {
2658               min = init;
2659
2660               /* Again, avoid creating invalid range by failing.  */
2661               if (compare_values (min, max) == 1)
2662                 return;
2663             }
2664         }
2665
2666       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2667     }
2668 }
2669
2670
2671 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
2672    
2673    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
2674      all the values in the ranges.
2675
2676    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
2677
2678    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
2679      value of the comparison.
2680
2681    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
2682    overflow infinity was used in the test.  */
2683
2684
2685 static tree
2686 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
2687                 bool *strict_overflow_p)
2688 {
2689   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
2690   if (vr0->type == VR_VARYING
2691       || vr0->type == VR_UNDEFINED
2692       || vr1->type == VR_VARYING
2693       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
2694     return NULL_TREE;
2695
2696   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2697   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2698     {
2699       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2700          comparison.  */
2701       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2702         return NULL_TREE;
2703
2704       /* These comparisons are never statically computable.  */
2705       if (comp == GT_EXPR
2706           || comp == GE_EXPR
2707           || comp == LT_EXPR
2708           || comp == LE_EXPR)
2709         return NULL_TREE;
2710
2711       /* Equality can be computed only between a range and an
2712          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2713       if (vr0->type == VR_RANGE)
2714         {
2715           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2716           value_range_t *tmp = vr0;
2717           vr0 = vr1;
2718           vr1 = tmp;
2719         }
2720
2721       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2722
2723       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
2724           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
2725         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2726
2727       return NULL_TREE;
2728     }
2729
2730   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
2731       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
2732     return NULL_TREE;
2733
2734   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2735      operands around and change the comparison code.  */
2736   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2737     {
2738       value_range_t *tmp;
2739       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2740       tmp = vr0;
2741       vr0 = vr1;
2742       vr1 = tmp;
2743     }
2744
2745   if (comp == EQ_EXPR)
2746     {
2747       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2748          exactly one value.  */
2749       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
2750           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
2751         {
2752           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
2753                                               strict_overflow_p);
2754           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
2755                                               strict_overflow_p);
2756           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2757             return boolean_true_node;
2758           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2759             return boolean_false_node;
2760         }
2761       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2762       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
2763                                      strict_overflow_p) == 1
2764                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
2765                                         strict_overflow_p) == 1)
2766         return boolean_false_node;
2767
2768       return NULL_TREE;
2769     }
2770   else if (comp == NE_EXPR)
2771     {
2772       int cmp1, cmp2;
2773
2774       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2775          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2776          make sure that both comparisons yield similar results to
2777          avoid comparing values that cannot be compared at
2778          compile-time.  */
2779       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
2780       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
2781       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2782         return boolean_true_node;
2783
2784       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2785          return false.  */
2786       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
2787                                      strict_overflow_p) == 0
2788                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
2789                                         strict_overflow_p) == 0
2790                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
2791                                         strict_overflow_p) == 0
2792                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
2793                                         strict_overflow_p) == 0)
2794         return boolean_false_node;
2795
2796       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2797       else
2798         return NULL_TREE;
2799     }
2800   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2801     {
2802       int tst;
2803
2804       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2805       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
2806       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2807           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2808         {
2809           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
2810               || overflow_infinity_range_p (vr1))
2811             *strict_overflow_p = true;
2812           return boolean_true_node;
2813         }
2814
2815       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2816       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
2817       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2818           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2819         {
2820           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
2821               || overflow_infinity_range_p (vr1))
2822             *strict_overflow_p = true;
2823           return boolean_false_node;
2824         }
2825
2826       /* Otherwise, we don't know.  */
2827       return NULL_TREE;
2828     }
2829     
2830   gcc_unreachable ();
2831 }
2832
2833
2834 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2835    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2836    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2837    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2838    possible to determine the value of the comparison.  Also set
2839    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
2840    infinity was used in the test.  */
2841
2842 static tree
2843 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
2844                           bool *strict_overflow_p)
2845 {
2846   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2847     return NULL_TREE;
2848
2849   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2850   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2851     {
2852       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2853          compile time are equality and inequality.  */
2854       if (comp == GT_EXPR
2855           || comp == GE_EXPR
2856           || comp == LT_EXPR
2857           || comp == LE_EXPR)
2858         return NULL_TREE;
2859
2860       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2861       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2862         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2863
2864       return NULL_TREE;
2865     }
2866
2867   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
2868     return NULL_TREE;
2869
2870   if (comp == EQ_EXPR)
2871     {
2872       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2873          one value.  */
2874       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
2875         {
2876           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
2877           if (cmp == 0)
2878             return boolean_true_node;
2879           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2880             return boolean_false_node;
2881         }
2882       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
2883                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
2884         return boolean_false_node;
2885
2886       return NULL_TREE;
2887     }
2888   else if (comp == NE_EXPR)
2889     {
2890       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2891       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
2892           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
2893         return boolean_true_node;
2894
2895       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2896          false.  */
2897       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
2898           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
2899         return boolean_false_node;
2900
2901       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2902       return NULL_TREE;
2903     }
2904   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2905     {
2906       int tst;
2907
2908       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2909       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
2910       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2911           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2912         {
2913           if (overflow_infinity_range_p (vr))
2914             *strict_overflow_p = true;
2915           return boolean_true_node;
2916         }
2917
2918       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2919       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
2920       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2921           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2922         {
2923           if (overflow_infinity_range_p (vr))
2924             *strict_overflow_p = true;
2925           return boolean_false_node;
2926         }
2927
2928       /* Otherwise, we don't know.  */
2929       return NULL_TREE;
2930     }
2931   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2932     {
2933       int tst;
2934
2935       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2936       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
2937       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2938           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2939         {
2940           if (overflow_infinity_range_p (vr))
2941             *strict_overflow_p = true;
2942           return boolean_true_node;
2943         }
2944
2945       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2946       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
2947       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2948           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2949         {
2950           if (overflow_infinity_range_p (vr))
2951             *strict_overflow_p = true;
2952           return boolean_false_node;
2953         }
2954
2955       /* Otherwise, we don't know.  */
2956       return NULL_TREE;
2957     }
2958
2959   gcc_unreachable ();
2960 }
2961
2962
2963 /* Debugging dumps.  */
2964
2965 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2966 void debug_value_range (value_range_t *);
2967 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2968 void debug_all_value_ranges (void);
2969 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2970 void debug_vr_equiv (bitmap);
2971
2972
2973 /* Dump value range VR to FILE.  */
2974
2975 void
2976 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2977 {
2978   if (vr == NULL)
2979     fprintf (file, "[]");
2980   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2981     fprintf (file, "UNDEFINED");
2982   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2983     {
2984       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2985
2986       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2987
2988       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2989           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2990           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2991         fprintf (file, "-INF");
2992       else if (needs_overflow_infinity (type)
2993                && is_negative_overflow_infinity (vr->min))
2994         fprintf (file, "-INF(OVF)");
2995       else
2996         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2997
2998       fprintf (file, ", ");
2999
3000       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3001           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
3002         fprintf (file, "+INF");
3003       else if (needs_overflow_infinity (type)
3004                && is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3005         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3006       else
3007         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3008
3009       fprintf (file, "]");
3010
3011       if (vr->equiv)
3012         {
3013           bitmap_iterator bi;
3014           unsigned i, c = 0;
3015
3016           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3017
3018           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3019             {
3020               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3021               fprintf (file, " ");
3022               c++;
3023             }
3024
3025           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3026         }
3027     }
3028   else if (vr->type == VR_VARYING)
3029     fprintf (file, "VARYING");
3030   else
3031     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3032 }
3033
3034
3035 /* Dump value range VR to stderr.  */
3036
3037 void
3038 debug_value_range (value_range_t *vr)
3039 {
3040   dump_value_range (stderr, vr);
3041   fprintf (stderr, "\n");
3042 }
3043
3044
3045 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3046
3047 void
3048 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3049 {
3050   size_t i;
3051
3052   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
3053     {
3054       if (vr_value[i])
3055         {
3056           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3057           fprintf (file, ": ");
3058           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3059           fprintf (file, "\n");
3060         }
3061     }
3062
3063   fprintf (file, "\n");
3064 }
3065
3066
3067 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3068
3069 void
3070 debug_all_value_ranges (void)
3071 {
3072   dump_all_value_ranges (stderr);
3073 }
3074
3075
3076 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3077    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3078    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3079
3080 static tree
3081 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3082 {
3083   tree n, assertion;
3084
3085   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3086   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
3087
3088   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3089     {
3090       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
3091       assertion = build_gimple_modify_stmt (n, a);
3092     }
3093   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
3094     {
3095       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
3096       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3097       gcc_assert (op0 == v);
3098       assertion = build_gimple_modify_stmt (n, boolean_false_node);
3099     }
3100   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3101     {
3102       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3103       gcc_assert (v == cond);
3104       assertion = build_gimple_modify_stmt (n, boolean_true_node);
3105     }
3106   else
3107     gcc_unreachable ();
3108
3109   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3110
3111   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3112      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3113      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3114      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3115   register_new_name_mapping (n, v);
3116
3117   return assertion;
3118 }
3119
3120
3121 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
3122    point values.  */
3123
3124 static inline bool
3125 fp_predicate (tree expr)
3126 {
3127   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
3128           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
3129 }
3130
3131
3132 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
3133    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
3134    describes the inferred range.  Return true if a range could be
3135    inferred.  */
3136
3137 static bool
3138 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
3139 {
3140   *val_p = NULL_TREE;
3141   *comp_code_p = ERROR_MARK;
3142
3143   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
3144      abnormal edges.  */
3145   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
3146     return false;
3147
3148   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
3149      exceptions.  */
3150   if (tree_could_throw_p (stmt))
3151     return false;
3152
3153   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
3154      successors, there is no point inferring anything about any of its
3155      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
3156      for the assertion, anyway.  */
3157   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
3158     return false;
3159
3160   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
3161      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
3162   if (flag_delete_null_pointer_checks && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
3163     {
3164       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
3165
3166       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
3167       if (num_loads + num_stores > 0)
3168         {
3169           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
3170           *comp_code_p = NE_EXPR;
3171           return true;
3172         }
3173     }
3174
3175   return false;
3176 }
3177
3178
3179 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
3180 void debug_asserts_for (tree);
3181 void dump_all_asserts (FILE *);
3182 void debug_all_asserts (void);
3183
3184 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
3185
3186 void
3187 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
3188 {
3189   assert_locus_t loc;
3190
3191   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
3192   print_generic_expr (file, name, 0);
3193   fprintf (file, "\n");
3194
3195   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3196   while (loc)
3197     {
3198       fprintf (file, "\t");
3199       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
3200       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
3201       if (loc->e)
3202         {
3203           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
3204                    loc->e->dest->index);
3205           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
3206         }
3207       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
3208       print_generic_expr (file, name, 0);
3209       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
3210       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
3211       fprintf (file, "\n\n");
3212       loc = loc->next;
3213     }
3214
3215   fprintf (file, "\n");
3216 }
3217
3218
3219 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
3220
3221 void
3222 debug_asserts_for (tree name)
3223 {
3224   dump_asserts_for (stderr, name);
3225 }
3226
3227
3228 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
3229
3230 void
3231 dump_all_asserts (FILE *file)
3232 {
3233   unsigned i;
3234   bitmap_iterator bi;
3235
3236   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
3237   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3238     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
3239   fprintf (file, "\n");
3240 }
3241
3242
3243 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
3244
3245 void
3246 debug_all_asserts (void)
3247 {
3248   dump_all_asserts (stderr);
3249 }
3250
3251
3252 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
3253    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
3254    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
3255    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
3256
3257    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
3258    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
3259    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
3260    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
3261    must not be NULL.  */
3262
3263 static void
3264 register_new_assert_for (tree name,
3265                          enum tree_code comp_code,
3266                          tree val,
3267                          basic_block bb,
3268                          edge e,
3269                          block_stmt_iterator si)
3270 {
3271   assert_locus_t n, loc, last_loc;
3272   bool found;
3273   basic_block dest_bb;
3274
3275 #if defined ENABLE_CHECKING
3276   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
3277
3278   if (e == NULL)
3279     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
3280                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
3281 #endif
3282
3283   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
3284      determine if the new location is dominated by a previously
3285      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
3286      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
3287      necessarily true.
3288      
3289      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
3290      split, the new block will dominate the same set of blocks that
3291      E->DEST dominates.
3292      
3293      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
3294      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
3295      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
3296      the new location to move another assertion previously registered
3297      at a block dominated by E->DEST.  */
3298   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
3299
3300   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
3301      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
3302      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
3303      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
3304      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
3305      move the assertion up in the dominance tree).
3306
3307      Note, this is implemented as a simple linked list because there
3308      should not be more than a handful of assertions registered per
3309      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
3310      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
3311   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3312   last_loc = loc;
3313   found = false;
3314   while (loc)
3315     {
3316       if (loc->comp_code == comp_code
3317           && (loc->val == val
3318               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
3319         {
3320           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
3321              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
3322              we don't need to insert the same assertion again.  Note
3323              that we don't check strict dominance here to avoid
3324              replicating the same assertion inside the same basic
3325              block more than once (e.g., when a pointer is
3326              dereferenced several times inside a block).
3327
3328              An exception to this rule are edge insertions.  If the
3329              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
3330              dominate all the other insertions that we may want to
3331              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
3332              insertion, don't do this dominance check.  */
3333           if (e == NULL
3334               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
3335             return;
3336
3337           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
3338              dominates the existing location for the assertion, move
3339              the assertion up in the dominance tree by updating its
3340              location information.  */
3341           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
3342               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
3343             {
3344               loc->bb = dest_bb;
3345               loc->e = e;
3346               loc->si = si;
3347               return;
3348             }
3349         }
3350
3351       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
3352       last_loc = loc;
3353       loc = loc->next;
3354     }
3355
3356   /* If we didn't find an assertion already registered for
3357      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
3358      assertions associated with NAME.  */
3359   n = XNEW (struct assert_locus_d);
3360   n->bb = dest_bb;
3361   n->e = e;
3362   n->si = si;
3363   n->comp_code = comp_code;
3364   n->val = val;
3365   n->next = NULL;
3366
3367   if (last_loc)
3368     last_loc->next = n;
3369   else
3370     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
3371
3372   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
3373 }
3374
3375 /* COND is a predicate which uses NAME.  Extract a suitable test code
3376    and value and store them into *CODE_P and *VAL_P so the predicate
3377    is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
3378
3379    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
3380
3381    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
3382
3383 static bool
3384 extract_code_and_val_from_cond (tree name, tree cond, bool invert,
3385                                 enum tree_code *code_p, tree *val_p)
3386 {
3387   enum tree_code comp_code;
3388   tree val;
3389
3390   /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
3391   if (cond == name)
3392     {
3393       /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
3394          case we create the predicate NAME == true or
3395          NAME == false accordingly.  */
3396       comp_code = EQ_EXPR;
3397       val = invert ? boolean_false_node : boolean_true_node;
3398     }
3399   else
3400     {
3401       /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
3402          or VAL COMP NAME.  */
3403       if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
3404         {
3405           /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
3406              COMP around because we need to register NAME as the
3407              first operand in the predicate.  */
3408           comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
3409           val = TREE_OPERAND (cond, 0);
3410         }
3411       else
3412         {
3413           /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
3414              comparison code remains unchanged.  */
3415           comp_code = TREE_CODE (cond);
3416           val = TREE_OPERAND (cond, 1);
3417         }
3418
3419       /* Invert the comparison code as necessary.  */
3420       if (invert)
3421         comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
3422
3423       /* VRP does not handle float types.  */
3424       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
3425         return false;
3426
3427       /* Do not register always-false predicates.
3428          FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
3429          enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
3430          fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
3431       if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
3432           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
3433         {
3434           tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
3435           tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
3436
3437           if (comp_code == GT_EXPR
3438               && (!max
3439                   || compare_values (val, max) == 0))
3440             return false;
3441
3442           if (comp_code == LT_EXPR
3443               && (!min
3444                   || compare_values (val, min) == 0))
3445             return false;
3446         }
3447     }
3448   *code_p = comp_code;
3449   *val_p = val;
3450   return true;
3451 }
3452
3453 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
3454    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
3455    operands in OP's defining statement. 
3456
3457    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
3458    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
3459
3460 static bool
3461 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
3462                             edge e, block_stmt_iterator bsi)
3463 {
3464   bool retval = false;
3465   tree op_def, rhs, val;
3466
3467   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
3468   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
3469     return false;
3470
3471   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
3472      more than once go ahead and register an assert for OP. 
3473
3474      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
3475      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
3476      the subgraph).  */
3477   if (!has_single_use (op))
3478     {
3479       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
3480       register_new_assert_for (op, code, val, NULL, e, bsi);
3481       retval = true;
3482     }
3483
3484   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
3485      a truth operation or some bit operations, then we may be able
3486      to register information about the operands of that assignment.  */
3487   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
3488   if (TREE_CODE (op_def) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
3489     return retval;
3490
3491   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (op_def, 1);
3492
3493   if (COMPARISON_CLASS_P (rhs))
3494     {
3495       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
3496       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3497       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
3498
3499       /* Conditionally register an assert for each SSA_NAME in the
3500          comparison.  */
3501       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
3502           && !has_single_use (op0)
3503           && extract_code_and_val_from_cond (op0, rhs,
3504                                              invert, &code, &val))
3505         {
3506           register_new_assert_for (op0, code, val, NULL, e, bsi);
3507           retval = true;
3508         }
3509
3510       /* Similarly for the second operand of the comparison.  */
3511       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
3512           && !has_single_use (op1)
3513           && extract_code_and_val_from_cond (op1, rhs,
3514                                              invert, &code, &val))
3515         {
3516           register_new_assert_for (op1, code, val, NULL, e, bsi);
3517           retval = true;
3518         }
3519     }
3520   else if ((code == NE_EXPR
3521             && (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_AND_EXPR
3522                 || TREE_CODE (rhs) == BIT_AND_EXPR))
3523            || (code == EQ_EXPR
3524                && (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_OR_EXPR
3525                    || TREE_CODE (rhs) == BIT_IOR_EXPR)))
3526     {
3527       /* Recurse on each operand.  */
3528       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
3529                                             code, e, bsi);
3530       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 1),
3531                                             code, e, bsi);
3532     }
3533   else if (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_NOT_EXPR)
3534     {
3535       /* Recurse, flipping CODE.  */
3536       code = invert_tree_comparison (code, false);
3537       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
3538                                             code, e, bsi);
3539     }
3540   else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
3541     {
3542       /* Recurse through the copy.  */
3543       retval |= register_edge_assert_for_1 (rhs, code, e, bsi);
3544     }
3545   else if (TREE_CODE (rhs) == NOP_EXPR
3546            || TREE_CODE (rhs) == CONVERT_EXPR
3547            || TREE_CODE (rhs) == NON_LVALUE_EXPR)
3548     { 
3549       /* Recurse through the type conversion.  */
3550       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
3551                                             code, e, bsi);
3552     }
3553
3554   return retval;
3555 }
3556
3557 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
3558    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
3559    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
3560
3561 static bool
3562 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si, tree cond)
3563 {
3564   tree val;
3565   enum tree_code comp_code;
3566   bool retval = false;
3567   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
3568
3569   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
3570      abnormal edges.  */
3571   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
3572     return false;
3573
3574   if (!extract_code_and_val_from_cond (name, cond, is_else_edge,
3575                                        &comp_code, &val))
3576     return false;
3577
3578   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
3579      reachable from E.  */
3580   if (TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
3581     {
3582       register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
3583       retval = true;
3584     }
3585
3586   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
3587      the value zero or one, then we may be able to assert values
3588      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
3589
3590   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for TRUTH_AND_EXPR defining
3591      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_AND_EXPR
3592      have nonzero value.  */
3593   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
3594        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
3595     {
3596       tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
3597
3598       if (TREE_CODE (def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3599           && (TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == TRUTH_AND_EXPR
3600               || TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == BIT_AND_EXPR))
3601         {
3602           tree op0 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3603           tree op1 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 1);
3604           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
3605           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
3606         }
3607     }
3608
3609   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for TRUTH_OR_EXPR defining
3610      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_OR_EXPR
3611      have zero value.  */
3612   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
3613        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
3614     {
3615       tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
3616
3617       if (TREE_CODE (def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3618           && (TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == TRUTH_OR_EXPR
3619               || TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == BIT_IOR_EXPR))
3620         {
3621           tree op0 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3622           tree op1 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 1);
3623           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
3624           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
3625         }
3626     }
3627
3628   return retval;
3629 }
3630
3631
3632 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
3633
3634 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
3635    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
3636    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
3637
3638    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
3639    the predicate operands, an assert location node is added to the
3640    list of assertions for the corresponding operands.  */
3641
3642 static bool
3643 find_conditional_asserts (basic_block bb, tree last)
3644 {
3645   bool need_assert;
3646   block_stmt_iterator bsi;
3647   tree op;
3648   edge_iterator ei;
3649   edge e;
3650   ssa_op_iter iter;
3651
3652   need_assert = false;
3653   bsi = bsi_for_stmt (last);
3654
3655   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
3656      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
3657      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
3658      insert.  */
3659   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3660     {
3661       if (e->dest == bb)
3662         continue;
3663
3664       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
3665          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
3666          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
3667          if they had been found in a block upstream from BB. 
3668
3669          This is actually a bad idea is some cases, particularly jump
3670          threading.  Consider a CFG like the following:
3671
3672                     0
3673                    /|
3674                   1 |
3675                    \|
3676                     2
3677                    / \
3678                   3   4
3679
3680          Assume that one or more operands in the conditional at the
3681          end of block 0 are used in a conditional in block 2, but not
3682          anywhere in block 1.  In this case we will not insert any
3683          assert statements in block 1, which may cause us to miss
3684          opportunities to optimize, particularly for jump threading.  */
3685       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3686         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3687
3688       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
3689          to determine if any of the operands in the conditional
3690          predicate are used.  */
3691       if (e->dest != bb)
3692         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
3693
3694       /* Register the necessary assertions for each operand in the
3695          conditional predicate.  */
3696       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3697         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
3698                                                  COND_EXPR_COND (last));
3699     }
3700
3701   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
3702      conditional.  */
3703   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3704     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3705
3706   return need_assert;
3707 }
3708
3709 /* Compare two case labels sorting first by the destination label uid
3710    and then by the case value.  */
3711
3712 static int
3713 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
3714 {
3715   tree case1 = *(tree *)p1;
3716   tree case2 = *(tree *)p2;
3717   unsigned int uid1 = DECL_UID (CASE_LABEL (case1));
3718   unsigned int uid2 = DECL_UID (CASE_LABEL (case2));
3719
3720   if (uid1 < uid2)
3721     return -1;
3722   else if (uid1 == uid2)
3723     {
3724       /* Make sure the default label is first in a group.  */
3725       if (!CASE_LOW (case1))
3726         return -1;
3727       else if (!CASE_LOW (case2))
3728         return 1;
3729       else
3730         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (case1), CASE_LOW (case2));
3731     }
3732   else
3733     return 1;
3734 }
3735
3736 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
3737    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
3738    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
3739
3740    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
3741    the predicate operands, an assert location node is added to the
3742    list of assertions for the corresponding operands.  */
3743
3744 static bool
3745 find_switch_asserts (basic_block bb, tree last)
3746 {
3747   bool need_assert;
3748   block_stmt_iterator bsi;
3749   tree op, cond;
3750   edge e;
3751   tree vec = SWITCH_LABELS (last), vec2;
3752   size_t n = TREE_VEC_LENGTH (vec);
3753   unsigned int idx;
3754
3755   need_assert = false;
3756   bsi = bsi_for_stmt (last);
3757   op = TREE_OPERAND (last, 0);
3758   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
3759     return false;
3760
3761   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
3762   vec2 = make_tree_vec (n);
3763   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
3764     TREE_VEC_ELT (vec2, idx) = TREE_VEC_ELT (vec, idx);
3765   qsort (&TREE_VEC_ELT (vec2, 0), n, sizeof (tree), compare_case_labels);
3766
3767   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
3768     {
3769       tree min, max;
3770       tree cl = TREE_VEC_ELT (vec2, idx);
3771
3772       min = CASE_LOW (cl);
3773       max = CASE_HIGH (cl);
3774
3775       /* If there are multiple case labels with the same destination
3776          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
3777       if (idx + 1 < n
3778           && CASE_LABEL (cl) == CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, idx + 1)))
3779         {
3780           /* Skip labels until the last of the group.  */
3781           do {
3782             ++idx;
3783           } while (idx < n
3784                    && CASE_LABEL (cl) == CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, idx)));
3785           --idx;
3786
3787           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
3788           if (CASE_HIGH (TREE_VEC_ELT (vec2, idx)))
3789             max = CASE_HIGH (TREE_VEC_ELT (vec2, idx));
3790           else
3791             max = CASE_LOW (TREE_VEC_ELT (vec2, idx));
3792         }
3793
3794       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
3795          can register anti-ranges.  */
3796       if (min == NULL_TREE)
3797         continue;
3798
3799       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
3800       e = find_edge (bb, label_to_block (CASE_LABEL (cl)));
3801
3802       /* Remove the SWITCH_EXPR operand from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
3803          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
3804          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
3805          if they had been found in a block upstream from BB.  */
3806       RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3807
3808       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
3809          to determine if any of the operands in the conditional
3810          predicate are used.  */
3811       if (e->dest != bb)
3812         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
3813
3814       /* Register the necessary assertions for the operand in the
3815          SWITCH_EXPR.  */
3816       cond = build2 (max ? GE_EXPR : EQ_EXPR, boolean_type_node,
3817                      op, fold_convert (TREE_TYPE (op), min));
3818       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, cond);
3819       if (max)
3820         {
3821           cond = build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
3822                          op, fold_convert (TREE_TYPE (op), max));
3823           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, cond);
3824         }
3825     }
3826
3827   /* Finally, indicate that we have found the operand in the
3828      SWITCH_EXPR.  */
3829   SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3830
3831   return need_assert;
3832 }
3833
3834
3835 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
3836    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
3837    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
3838    list of assertions already generated for N_i is scanned to
3839    determine if A is actually needed.
3840    
3841    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
3842    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
3843    new location for A is recorded instead.
3844
3845    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
3846       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
3847
3848    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
3849       value range for N, then if N was not already generated by an
3850       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
3851       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
3852       assume that N is not NULL.
3853
3854    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
3855       information from the predicate but need to insert different
3856       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
3857       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
3858       expression of the form 'X op Y', then
3859
3860       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
3861
3862       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
3863          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
3864          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
3865          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
3866
3867       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
3868
3869       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
3870
3871       For instance,
3872
3873             if (a == 9)
3874               b = a;
3875             else
3876               b = c + 1;
3877
3878       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
3879       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
3880       on the ELSE clause would be unnecessary.
3881
3882    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
3883       into BB's dominator children.
3884    
3885    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
3886    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
3887    location for name N is found, it is registered by calling
3888    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
3889    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
3890    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
3891    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
3892    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
3893
3894    If this function returns true, then it means that there are names
3895    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
3896    inserted by process_assert_insertions.  */
3897
3898 static bool
3899 find_assert_locations (basic_block bb)
3900 {
3901   block_stmt_iterator si;
3902   tree last, phi;
3903   bool need_assert;
3904   basic_block son;
3905
3906   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
3907     return false;
3908
3909   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
3910
3911   need_assert = false;
3912
3913   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
3914   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3915     {
3916       use_operand_p arg_p;
3917       ssa_op_iter i;
3918
3919       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
3920         {
3921           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
3922           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3923             {
3924               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
3925               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
3926             }
3927         }
3928     }
3929
3930   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
3931      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
3932   last = NULL_TREE;
3933   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3934     {
3935       tree stmt, op;
3936       ssa_op_iter i;
3937
3938       stmt = bsi_stmt (si);
3939
3940       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
3941       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
3942         {
3943           tree value;
3944           enum tree_code comp_code;
3945
3946           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
3947              the sub-graph of a conditional block, when we return from
3948              this recursive walk, our parent will use the
3949              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
3950              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
3951           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3952
3953           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
3954              range for it, and we don't find a previous assertion for
3955              it, create a new assertion location node for OP.  */
3956           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
3957             {
3958               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
3959                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
3960                  was set via a typecast.
3961
3962                  If so, then we can also infer a nonzero value range
3963                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
3964               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
3965                 {
3966                   tree t = op;
3967                   tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3968         
3969                   while (TREE_CODE (def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3970                          && TREE_CODE
3971                              (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == NOP_EXPR
3972                          && TREE_CODE
3973                              (TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1),
3974                                             0)) == SSA_NAME
3975                          && POINTER_TYPE_P
3976                              (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
3977                                           (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt,
3978                                                                 1), 0))))
3979                     {
3980                       t = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3981                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3982
3983                       /* Note we want to register the assert for the
3984                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
3985                          conversion.  */
3986                       if (! has_single_use (t))
3987                         {
3988                           register_new_assert_for (t, comp_code, value,
3989                                                    bb, NULL, si);
3990                           need_assert = true;
3991                         }
3992                     }
3993                 }
3994
3995               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
3996                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
3997                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
3998               if (!has_single_use (op))
3999                 {
4000                   register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
4001                   need_assert = true;
4002                 }
4003             }
4004         }
4005
4006       /* Remember the last statement of the block.  */
4007       last = stmt;
4008     }
4009
4010   /* If BB's last statement is a conditional expression
4011      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
4012      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4013   if (last
4014       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
4015       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
4016       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4017     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4018
4019   if (last
4020       && TREE_CODE (last) == SWITCH_EXPR
4021       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4022     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4023
4024   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
4025   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
4026        son;
4027        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
4028     need_assert |= find_assert_locations (son);
4029
4030   return need_assert;
4031 }
4032
4033
4034 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
4035    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
4036
4037 static bool
4038 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
4039 {
4040   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
4041   tree stmt, cond, assert_expr;
4042   edge_iterator ei;
4043   edge e;
4044
4045   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
4046   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
4047
4048   if (loc->e)
4049     {
4050       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
4051          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
4052 #if defined ENABLE_CHECKING
4053       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
4054           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
4055 #endif
4056
4057       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
4058       return true;
4059     }
4060
4061   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
4062      statement must not be the last statement in the block.  */
4063   stmt = bsi_stmt (loc->si);
4064   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
4065     {
4066       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
4067       return false;
4068     }
4069
4070   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
4071      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
4072      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
4073      out of BB.  */
4074   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
4075     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
4076       {
4077         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
4078         return true;
4079       }
4080
4081   gcc_unreachable ();
4082 }
4083
4084
4085 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
4086    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
4087    found in ASSERTS_FOR[i].  */
4088
4089 static void
4090 process_assert_insertions (void)
4091 {
4092   unsigned i;
4093   bitmap_iterator bi;
4094   bool update_edges_p = false;
4095   int num_asserts = 0;
4096
4097   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4098     dump_all_asserts (dump_file);
4099
4100   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4101     {
4102       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
4103       gcc_assert (loc);
4104
4105       while (loc)
4106         {
4107           assert_locus_t next = loc->next;
4108           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
4109           free (loc);
4110           loc = next;
4111           num_asserts++;
4112         }
4113     }
4114
4115   if (update_edges_p)
4116     bsi_commit_edge_inserts ();
4117
4118   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
4119     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
4120              num_asserts);
4121 }
4122
4123
4124 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
4125    expressions.  These range expressions are meant to provide information
4126    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
4127    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
4128
4129    x = ...
4130    y = ...
4131    if (x < y)
4132      y = x - 2;
4133    else
4134      x = y + 3;
4135
4136    this pass will transform the code into:
4137
4138    x = ...
4139    y = ...
4140    if (x < y)
4141     {
4142       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
4143       y = x - 2
4144     }
4145    else
4146     {
4147       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
4148       x = y + 3
4149     }
4150
4151    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
4152    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
4153    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
4154    definition of 'x'.  */
4155
4156 static void
4157 insert_range_assertions (void)
4158 {
4159   edge e;
4160   edge_iterator ei;
4161   bool update_ssa_p;
4162   
4163   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4164   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
4165
4166   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
4167   sbitmap_zero (blocks_visited);
4168
4169   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
4170   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
4171
4172   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4173
4174   update_ssa_p = false;
4175   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
4176     if (find_assert_locations (e->dest))
4177       update_ssa_p = true;
4178
4179   if (update_ssa_p)
4180     {
4181       process_assert_insertions ();
4182       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
4183     }
4184
4185   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4186     {
4187       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
4188       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
4189     }
4190
4191   sbitmap_free (found_in_subgraph);
4192   free (asserts_for);
4193   BITMAP_FREE (need_assert_for);
4194 }
4195
4196 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
4197    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
4198    array subscript is a constant, check if it is outside valid
4199    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
4200    non-overlapping with valid range.
4201    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
4202
4203 static void
4204 check_array_ref (tree ref, location_t* locus, bool ignore_off_by_one)
4205 {
4206   value_range_t* vr = NULL;
4207   tree low_sub, up_sub;
4208   tree low_bound, up_bound = array_ref_up_bound (ref);
4209
4210   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
4211
4212   if (!up_bound || !locus || TREE_NO_WARNING (ref)
4213       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
4214       /* Can not check flexible arrays.  */
4215       || (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (ref)) == NULL_TREE
4216           && TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref)) != NULL_TREE
4217           && TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref))) == NULL_TREE)
4218       /* Accesses after the end of arrays of size 0 (gcc
4219          extension) and 1 are likely intentional ("struct
4220          hack").  */
4221       || compare_tree_int (up_bound, 1) <= 0)
4222     return;
4223
4224   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
4225
4226   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
4227     {
4228       vr = get_value_range (low_sub);
4229       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4230         {
4231           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
4232           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
4233         }
4234     }
4235
4236   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4237     {
4238       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
4239           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
4240           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
4241           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
4242         {
4243           warning (OPT_Warray_bounds,
4244                    "%Harray subscript is outside array bounds", locus);
4245           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
4246         }
4247     }
4248   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
4249            && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
4250            && !tree_int_cst_equal (up_bound, up_sub)
4251            && (!ignore_off_by_one
4252                || !tree_int_cst_equal (int_const_binop (PLUS_EXPR,
4253                                                         up_bound,
4254                                                         integer_one_node,
4255                                                         0),
4256                                        up_sub)))
4257     {
4258       warning (OPT_Warray_bounds, "%Harray subscript is above array bounds",
4259                locus);
4260       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
4261     }
4262   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
4263            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
4264     {
4265       warning (OPT_Warray_bounds, "%Harray subscript is below array bounds",
4266                locus);
4267       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
4268     }
4269 }
4270
4271 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
4272    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
4273
4274 static void
4275 search_for_addr_array(tree t, location_t* location)
4276 {
4277   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
4278     {
4279       t = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4280       if (TREE_CODE (t) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
4281         return;
4282       t = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
4283     }
4284
4285
4286   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
4287   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR) 
4288     return;
4289
4290   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
4291   do 
4292     {
4293       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
4294         check_array_ref (t, location, true /*ignore_off_by_one*/);
4295
4296       t = TREE_OPERAND(t,0);
4297     }
4298   while (handled_component_p (t));
4299 }
4300
4301 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
4302    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
4303    subscript one outside the valid range is allowed). Call
4304    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is 
4305    passed in DATA.  */
4306
4307 static tree
4308 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
4309 {
4310   tree t = *tp;
4311   tree stmt = (tree)data;
4312   location_t *location = EXPR_LOCUS (stmt);
4313
4314   *walk_subtree = TRUE;
4315
4316   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
4317     check_array_ref (t, location, false /*ignore_off_by_one*/);
4318
4319   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
4320       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
4321     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
4322   else if (TREE_CODE (t) == CALL_EXPR)
4323     {
4324       tree arg;
4325       call_expr_arg_iterator iter;
4326
4327       FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, t) 
4328         search_for_addr_array (arg, location);
4329     }
4330
4331   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
4332     *walk_subtree = FALSE;
4333
4334   return NULL_TREE;
4335 }
4336
4337 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
4338    on them.  */
4339
4340 static void
4341 check_all_array_refs (void)
4342 {
4343   basic_block bb;
4344   block_stmt_iterator si;
4345
4346   FOR_EACH_BB (bb)
4347     {
4348       /* Skip bb's that are clearly unreachable.  */
4349       if (single_pred_p (bb))
4350       {
4351         basic_block pred_bb = EDGE_PRED (bb, 0)->src;
4352         tree ls = NULL_TREE;
4353
4354         if (!bsi_end_p (bsi_last (pred_bb)))
4355           ls = bsi_stmt (bsi_last (pred_bb));
4356
4357         if (ls && TREE_CODE (ls) == COND_EXPR
4358             && ((COND_EXPR_COND (ls) == boolean_false_node
4359                  && (EDGE_PRED (bb, 0)->flags & EDGE_TRUE_VALUE))
4360                 || (COND_EXPR_COND (ls) == boolean_true_node
4361                     && (EDGE_PRED (bb, 0)->flags & EDGE_FALSE_VALUE))))
4362           continue;
4363       }
4364       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
4365         walk_tree (bsi_stmt_ptr (si), check_array_bounds,
4366                    bsi_stmt (si), NULL);
4367     }
4368 }
4369
4370 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
4371    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
4372    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
4373    VRP. 
4374    
4375    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
4376    names that had useful range information attached to them.  For
4377    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
4378    then N_i will have the range [3, +INF].
4379    
4380    However, by converting the assertion into the implied copy
4381    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
4382    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
4383    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
4384    things like jump threading.
4385    
4386    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
4387    VRP need to handle them appropriately. 
4388
4389    Another approach would be to make the range information a first
4390    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
4391    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
4392    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
4393
4394 static void
4395 remove_range_assertions (void)
4396 {
4397   basic_block bb;
4398   block_stmt_iterator si;
4399
4400   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
4401      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
4402      referenced by the current BSI.  */
4403   FOR_EACH_BB (bb)
4404     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
4405       {
4406         tree stmt = bsi_stmt (si);
4407         tree use_stmt;
4408
4409         if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
4410             && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
4411           {
4412             tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1), var;
4413             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
4414             use_operand_p use_p;
4415             imm_use_iterator iter;
4416
4417             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
4418
4419             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
4420             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
4421             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
4422                                    GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0))
4423               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
4424                 {
4425                   SET_USE (use_p, var);
4426                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
4427                 }
4428
4429             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
4430             bsi_remove (&si, true);
4431             release_defs (stmt); 
4432           }
4433         else
4434           bsi_next (&si);
4435       }
4436
4437   sbitmap_free (blocks_visited);
4438 }
4439
4440
4441 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
4442
4443 static bool
4444 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
4445 {
4446   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
4447       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
4448       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
4449           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
4450     return true;
4451   else if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
4452     {
4453       tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
4454       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
4455
4456       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
4457          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
4458          builtin functions.  */
4459       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
4460           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
4461               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
4462           && ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
4463                && TREE_CODE (CALL_EXPR_FN (rhs)) == ADDR_EXPR
4464                && DECL_P (TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (rhs), 0))
4465                && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (rhs), 0)))
4466               || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
4467         return true;
4468     }
4469   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
4470     return true;
4471
4472   return false;
4473 }
4474
4475
4476 /* Initialize local data structures for VRP.  */
4477
4478 static void
4479 vrp_initialize (void)
4480 {
4481   basic_block bb;
4482
4483   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
4484   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
4485
4486   FOR_EACH_BB (bb)
4487     {
4488       block_stmt_iterator si;
4489       tree phi;
4490
4491       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
4492         {
4493           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
4494             {
4495               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
4496               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
4497               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
4498             }
4499           else
4500             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
4501         }
4502
4503       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
4504         {
4505           tree stmt = bsi_stmt (si);
4506
4507           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
4508             {
4509               ssa_op_iter i;
4510               tree def;
4511               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
4512                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
4513               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
4514             }
4515           else
4516             {
4517               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
4518             }
4519         }
4520     }
4521 }
4522
4523
4524 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
4525    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
4526
4527 static enum ssa_prop_result
4528 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
4529 {
4530   tree lhs, rhs, def;
4531   ssa_op_iter iter;
4532
4533   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
4534   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
4535
4536   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
4537   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
4538       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
4539            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
4540               build_range_type.  */
4541            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
4542            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
4543           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
4544     {
4545       struct loop *l;
4546       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
4547
4548       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
4549
4550       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
4551          else about the range of LHS by examining scalar evolution
4552          information.  */
4553       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
4554         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
4555
4556       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
4557         {
4558           *output_p = lhs;
4559
4560           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4561             {
4562               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
4563               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
4564               fprintf (dump_file, ": ");
4565               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
4566               fprintf (dump_file, "\n\n");
4567             }
4568
4569           if (new_vr.type == VR_VARYING)
4570             return SSA_PROP_VARYING;
4571
4572           return SSA_PROP_INTERESTING;
4573         }
4574
4575       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
4576     }
4577   
4578   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
4579   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
4580     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
4581
4582   return SSA_PROP_VARYING;
4583 }
4584
4585
4586 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
4587    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
4588    compare_range_with_value, including the setting of
4589    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
4590
4591 static tree
4592 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
4593                          bool *strict_overflow_p)
4594 {
4595   bitmap_iterator bi;
4596   unsigned i;
4597   bitmap e;
4598   tree retval, t;
4599   int used_strict_overflow;
4600   
4601   t = retval = NULL_TREE;
4602
4603   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
4604   e = get_value_range (var)->equiv;
4605
4606   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
4607      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
4608      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
4609   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
4610
4611   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
4612      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
4613   used_strict_overflow = -1;
4614
4615   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
4616     {
4617       bool sop;
4618
4619       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
4620
4621       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
4622          range.  This allows us to compare against names that may
4623          have N_i in their ranges.  */
4624       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
4625         {
4626           equiv_vr.type = VR_RANGE;
4627           equiv_vr.min = ssa_name (i);
4628           equiv_vr.max = ssa_name (i);
4629         }
4630
4631       sop = false;
4632       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
4633       if (t)
4634         {
4635           /* If we get different answers from different members
4636              of the equivalence set this check must be in a dead
4637              code region.  Folding it to a trap representation
4638              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
4639           if (retval != NULL
4640               && t != retval)
4641             {
4642               retval = NULL_TREE;
4643               break;
4644             }
4645           retval = t;
4646
4647           if (!sop)
4648             used_strict_overflow = 0;
4649           else if (used_strict_overflow < 0)
4650             used_strict_overflow = 1;
4651         }
4652     }
4653
4654   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
4655   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
4656
4657   if (retval)
4658     {
4659       if (used_strict_overflow > 0)
4660         *strict_overflow_p = true;
4661       return retval;
4662     }
4663
4664   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
4665   return NULL_TREE;
4666 }
4667
4668
4669 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
4670    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
4671    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
4672    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
4673    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
4674
4675
4676 static tree
4677 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
4678                bool *strict_overflow_p)
4679 {
4680   tree t, retval;
4681   bitmap e1, e2;
4682   bitmap_iterator bi1, bi2;
4683   unsigned i1, i2;
4684   int used_strict_overflow;
4685
4686   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
4687      ranges of every name equivalent to N2.  */
4688   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
4689   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
4690
4691   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
4692      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
4693      ranges.  */
4694   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4695   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4696
4697   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
4698      names can be compared without checking their ranges.  */
4699   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
4700     {
4701       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4702       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4703
4704       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
4705              ? boolean_true_node
4706              : boolean_false_node;
4707     }
4708
4709   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
4710      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
4711   used_strict_overflow = -1;
4712
4713   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
4714      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
4715      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
4716   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
4717     {
4718       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
4719
4720       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
4721       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
4722         {
4723           vr1.type = VR_RANGE;
4724           vr1.min = ssa_name (i1);
4725           vr1.max = ssa_name (i1);
4726         }
4727
4728       t = retval = NULL_TREE;
4729       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
4730         {
4731           bool sop;
4732
4733           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
4734
4735           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
4736             {
4737               vr2.type = VR_RANGE;
4738               vr2.min = ssa_name (i2);
4739               vr2.max = ssa_name (i2);
4740             }
4741
4742           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
4743           if (t)
4744             {
4745               /* If we get different answers from different members
4746                  of the equivalence set this check must be in a dead
4747                  code region.  Folding it to a trap representation
4748                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
4749               if (retval != NULL
4750                   && t != retval)
4751                 {
4752                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4753                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4754                   return NULL_TREE;
4755                 }
4756               retval = t;
4757
4758               if (!sop)
4759                 used_strict_overflow = 0;
4760               else if (used_strict_overflow < 0)
4761                 used_strict_overflow = 1;
4762             }
4763         }
4764
4765       if (retval)
4766         {
4767           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4768           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4769           if (used_strict_overflow > 0)
4770             *strict_overflow_p = true;
4771           return retval;
4772         }
4773     }
4774
4775   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
4776      comparison.  */
4777   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4778   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4779   return NULL_TREE;
4780 }
4781
4782
4783 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
4784    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
4785    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
4786    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
4787    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
4788
4789    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
4790    the operands in COND are used when trying to compute its value.
4791    This is only used during final substitution.  During propagation,
4792    we only check the range of each variable and not its equivalents.
4793
4794    Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether we relied on an overflow
4795    infinity to produce the result.  */
4796
4797 static tree
4798 vrp_evaluate_conditional_warnv (tree cond, bool use_equiv_p,
4799                                 bool *strict_overflow_p)
4800 {
4801   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
4802               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
4803
4804   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
4805     {
4806       value_range_t *vr;
4807       tree retval;
4808
4809       if (use_equiv_p)
4810         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node,
4811                                           strict_overflow_p);
4812       else
4813         {
4814           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
4815           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node,
4816                                              strict_overflow_p);
4817         }
4818
4819       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
4820       if (retval)
4821         return retval;
4822
4823       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
4824          return it.  */
4825       vr = get_value_range (cond);
4826       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
4827         return vr->min;
4828     }
4829   else
4830     {
4831       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4832       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4833
4834       /* We only deal with integral and pointer types.  */
4835       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4836           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
4837         return NULL_TREE;
4838
4839       if (use_equiv_p)
4840         {
4841           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4842             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1,
4843                                   strict_overflow_p);
4844           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4845             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1,
4846                                             strict_overflow_p);
4847           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4848             return (compare_name_with_value
4849                     (swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0,
4850                      strict_overflow_p));
4851         }
4852       else
4853         {
4854           value_range_t *vr0, *vr1;
4855
4856           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
4857           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
4858
4859           if (vr0 && vr1)
4860             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1,
4861                                    strict_overflow_p);
4862           else if (vr0 && vr1 == NULL)
4863             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1,
4864                                              strict_overflow_p);
4865           else if (vr0 == NULL && vr1)
4866             return (compare_range_with_value
4867                     (swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0,
4868                      strict_overflow_p));
4869         }
4870     }
4871
4872   /* Anything else cannot be computed statically.  */
4873   return NULL_TREE;
4874 }
4875
4876 /* Given COND within STMT, try to simplify it based on value range
4877    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
4878    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
4879    will be used when trying to compute the value.  If the result is
4880    based on undefined signed overflow, issue a warning if
4881    appropriate.  */
4882
4883 tree
4884 vrp_evaluate_conditional (tree cond, tree stmt)
4885 {
4886   bool sop;
4887   tree ret;
4888
4889   sop = false;
4890   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv (cond, true, &sop);
4891
4892   if (ret && sop)
4893     {
4894       enum warn_strict_overflow_code wc;
4895       const char* warnmsg;
4896
4897       if (is_gimple_min_invariant (ret))
4898         {
4899           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
4900           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
4901                        "simplifying conditional to constant");
4902         }
4903       else
4904         {
4905           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
4906           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
4907                        "simplifying conditional");
4908         }
4909
4910       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
4911         {
4912           location_t locus;
4913
4914           if (!EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
4915             locus = input_location;
4916           else
4917             locus = EXPR_LOCATION (stmt);
4918           warning (OPT_Wstrict_overflow, "%H%s", &locus, warnmsg);
4919         }
4920     }
4921
4922   return ret;
4923 }
4924
4925
4926 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
4927    will be taken out of STMT's basic block, record it in
4928    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
4929    SSA_PROP_VARYING.  */
4930
4931 static enum ssa_prop_result
4932 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
4933 {
4934   tree cond, val;
4935   bool sop;
4936
4937   *taken_edge_p = NULL;
4938
4939   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  */
4940   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
4941     return SSA_PROP_VARYING;
4942
4943   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4944
4945   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4946     {
4947       tree use;
4948       ssa_op_iter i;
4949
4950       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
4951       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4952       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
4953       
4954       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
4955         {
4956           fprintf (dump_file, "\t");
4957           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
4958           fprintf (dump_file, ": ");
4959           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
4960         }
4961
4962       fprintf (dump_file, "\n");
4963     }
4964
4965   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
4966      ranges of each of its operands.
4967      
4968      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
4969      because those ranges may not yet be final and with the current
4970      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
4971      of the names in the equivalence set have changed.
4972
4973      For instance, given the following code fragment
4974
4975         i_5 = PHI <8, i_13>
4976         ...
4977         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
4978         if (i_14 == 1)
4979           ...
4980
4981      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
4982      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
4983      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
4984      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
4985      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
4986      determine that the predicate is always false.
4987
4988      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
4989      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
4990      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
4991      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
4992      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
4993      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
4994      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
4995      is not visited again, which stops propagation from visiting
4996      statements in the THEN clause of that if().
4997
4998      To properly fix this we would need to keep the previous range
4999      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
5000      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
5001      range [8, 8] to VR_VARYING.
5002
5003      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
5004      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
5005      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
5006      4 more predicates folded in SPEC.  */
5007   sop = false;
5008   val = vrp_evaluate_conditional_warnv (cond, false, &sop);
5009   if (val)
5010     {
5011       if (!sop)
5012         *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
5013       else
5014         {
5015           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5016             fprintf (dump_file,
5017                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
5018                      "it assumes that signed overflow is undefined");
5019           val = NULL_TREE;
5020         }
5021     }
5022
5023   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5024     {
5025       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
5026       if (val == NULL_TREE)
5027         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
5028       else
5029         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
5030     }
5031
5032   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
5033 }
5034
5035
5036 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
5037    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
5038    interesting range into *OUTPUT_P.
5039
5040    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
5041    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
5042
5043    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
5044
5045 static enum ssa_prop_result
5046 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
5047 {
5048   tree def;
5049   ssa_op_iter iter;
5050   stmt_ann_t ann;
5051
5052   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5053     {
5054       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
5055       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
5056       fprintf (dump_file, "\n");
5057     }
5058
5059   ann = stmt_ann (stmt);
5060   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
5061     {
5062       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
5063
5064       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5065          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5066          builtin functions.  */
5067       if ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
5068            && TREE_CODE (CALL_EXPR_FN (rhs)) == ADDR_EXPR
5069            && DECL_P (TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (rhs), 0))
5070            && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (rhs), 0)))
5071           || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
5072         return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
5073     }
5074   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
5075     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
5076
5077   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
5078      their outputs varying and prevent further simulation.  */
5079   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5080     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5081
5082   return SSA_PROP_VARYING;
5083 }
5084
5085
5086 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
5087    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
5088    may not be the smallest possible such range.  */
5089
5090 static void
5091 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
5092 {
5093   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
5094     {
5095       copy_value_range (vr0, vr1);
5096       return;
5097     }
5098
5099   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
5100     {
5101       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
5102       return;
5103     }
5104
5105   if (vr0->type == VR_VARYING)
5106     {
5107       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
5108       return;
5109     }
5110
5111   if (vr1->type == VR_VARYING)
5112     {
5113       set_value_range_to_varying (vr0);
5114       return;
5115     }
5116
5117   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
5118     {
5119       int cmp;
5120       tree min, max;
5121
5122       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
5123          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
5124          cannot be compared, then give up.  */
5125       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
5126       if (cmp == 0 || cmp == 1)
5127         min = vr1->min;
5128       else if (cmp == -1)
5129         min = vr0->min;
5130       else
5131         goto give_up;
5132
5133       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
5134          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
5135          give up.  */
5136       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
5137       if (cmp == 0 || cmp == -1)
5138         max = vr1->max;
5139       else if (cmp == 1)
5140         max = vr0->max;
5141       else
5142         goto give_up;
5143
5144       /* Check for useless ranges.  */
5145       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
5146           && ((min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
5147                || is_overflow_infinity (min))
5148               && (max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max))
5149                   || is_overflow_infinity (max))))
5150         goto give_up;
5151
5152       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
5153          the two sets.  */
5154       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
5155         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
5156       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
5157         bitmap_clear (vr0->equiv);
5158
5159       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
5160     }
5161   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
5162     {
5163       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
5164          Only handle the case of identical ranges.  */
5165       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
5166           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
5167           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
5168         {
5169           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
5170              the two sets.  */
5171           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
5172             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
5173           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
5174             bitmap_clear (vr0->equiv);
5175         }
5176       else
5177         goto give_up;
5178     }
5179   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
5180     {
5181       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
5182          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
5183          The result of the meet operation is the anti-range.  */
5184       if (!symbolic_range_p (vr0)
5185           && !symbolic_range_p (vr1)
5186           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
5187         {
5188           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
5189              set.  We need to compute the intersection of the two
5190              equivalence sets.  */
5191           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
5192             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
5193
5194           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
5195              the two sets.  */
5196           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
5197             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
5198           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
5199             bitmap_clear (vr0->equiv);
5200         }
5201       else
5202         goto give_up;
5203     }
5204   else
5205     gcc_unreachable ();
5206
5207   return;
5208
5209 give_up:
5210   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
5211      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
5212      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
5213      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
5214      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
5215   if (!symbolic_range_p (vr0)
5216       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
5217           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
5218       && !symbolic_range_p (vr1)
5219       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
5220           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
5221     {
5222       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
5223
5224       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
5225          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
5226       if (vr0->equiv)
5227         bitmap_clear (vr0->equiv);
5228     }
5229   else
5230     set_value_range_to_varying (vr0);
5231 }
5232
5233
5234 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
5235    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
5236    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
5237
5238 static enum ssa_prop_result
5239 vrp_visit_phi_node (tree phi)
5240 {
5241   int i;
5242   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5243   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
5244   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5245   int edges, old_edges;
5246
5247   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
5248
5249   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5250     {
5251       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
5252       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
5253     }
5254
5255   edges = 0;
5256   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
5257     {
5258       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
5259
5260       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5261         {
5262           fprintf (dump_file,
5263               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
5264               i, e->src->index, e->dest->index,
5265               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
5266         }
5267
5268       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
5269         {
5270           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
5271           value_range_t vr_arg;
5272
5273           ++edges;
5274
5275           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
5276             {
5277               vr_arg = *(get_value_range (arg));
5278             }
5279           else
5280             {
5281               if (is_overflow_infinity (arg))
5282                 {
5283                   arg = copy_node (arg);
5284                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
5285                 }
5286
5287               vr_arg.type = VR_RANGE;
5288               vr_arg.min = arg;
5289               vr_arg.max = arg;
5290               vr_arg.equiv = NULL;
5291             }
5292
5293           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5294             {
5295               fprintf (dump_file, "\t");
5296               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
5297               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
5298               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
5299               fprintf (dump_file, "\n");
5300             }
5301
5302           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
5303
5304           if (vr_result.type == VR_VARYING)
5305             break;
5306         }
5307     }
5308
5309   if (vr_result.type == VR_VARYING)
5310     goto varying;
5311
5312   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
5313   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
5314
5315   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
5316      when the new value is slightly bigger or smaller than the
5317      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
5318      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
5319      which are not in a loop.  */
5320   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE
5321       && edges <= old_edges)
5322     {
5323       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5324         {
5325           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
5326           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
5327
5328           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
5329              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
5330              iterating millions of times to reach -INF, and in the
5331              other case to avoid infinite bouncing between different
5332              minimums.  */
5333           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
5334             {
5335               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it
5336                  to VARYING.  */
5337               if (is_positive_overflow_infinity (vr_result.max)
5338                   || (vr_result.max
5339                       == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max))))
5340                 goto varying;
5341
5342               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
5343                 vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
5344               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
5345                 vr_result.min =
5346                   negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
5347               else
5348                 goto varying;
5349             }
5350
5351           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
5352              the previous one, go all the way to +INF.  */
5353           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
5354             {
5355               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it
5356                  to VARYING.  */
5357               if (is_negative_overflow_infinity (vr_result.min)
5358                   || (vr_result.min
5359                       == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))))
5360                 goto varying;
5361
5362               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
5363                 vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
5364               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
5365                 vr_result.max =
5366                   positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
5367               else
5368                 goto varying;
5369             }
5370         }
5371     }
5372
5373   /* If the new range is different than the previous value, keep
5374      iterating.  */
5375   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
5376     return SSA_PROP_INTERESTING;
5377
5378   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
5379   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5380
5381   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
5382 varying:
5383   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
5384   return SSA_PROP_VARYING;
5385 }
5386
5387 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
5388    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
5389    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
5390
5391 static void
5392 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
5393 {
5394   tree val = NULL;
5395   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
5396   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
5397
5398   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
5399     {
5400       val = integer_one_node;
5401     }
5402   else
5403     {
5404       bool sop = false;
5405
5406       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
5407
5408       if (val
5409           && sop
5410           && integer_onep (val)
5411           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
5412         {
5413           location_t locus;
5414
5415           if (!EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
5416             locus = input_location;
5417           else
5418             locus = EXPR_LOCATION (stmt);
5419           warning (OPT_Wstrict_overflow,
5420                    ("%Hassuming signed overflow does not occur when "
5421                     "simplifying / or %% to >> or &"),
5422                    &locus);
5423         }
5424     }
5425
5426   if (val && integer_onep (val))
5427     {
5428       tree t;
5429       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
5430       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
5431
5432       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
5433         {
5434           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
5435           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
5436         }
5437       else
5438         {
5439           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
5440           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
5441           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
5442           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
5443         }
5444
5445       GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1) = t;
5446       update_stmt (stmt);
5447     }
5448 }
5449
5450 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
5451    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
5452    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
5453
5454 static void
5455 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
5456 {
5457   tree val = NULL;
5458   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
5459   tree type = TREE_TYPE (op);
5460   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
5461
5462   if (TYPE_UNSIGNED (type))
5463     {
5464       val = integer_zero_node;
5465     }
5466   else if (vr)
5467     {
5468       bool sop = false;
5469
5470       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
5471       if (!val)
5472         {
5473           sop = false;
5474           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
5475                                           &sop);
5476
5477           if (val)
5478             {
5479               if (integer_zerop (val))
5480                 val = integer_one_node;
5481               else if (integer_onep (val))
5482                 val = integer_zero_node;
5483             }
5484         }
5485
5486       if (val
5487           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
5488         {
5489           tree t;
5490
5491           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
5492             {
5493               location_t locus;
5494
5495               if (!EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
5496                 locus = input_location;
5497               else
5498                 locus = EXPR_LOCATION (stmt);
5499               warning (OPT_Wstrict_overflow,
5500                        ("%Hassuming signed overflow does not occur when "
5501                         "simplifying abs (X) to X or -X"),
5502                        &locus);
5503             }
5504
5505           if (integer_onep (val))
5506             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
5507           else
5508             t = op;
5509
5510           GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1) = t;
5511           update_stmt (stmt);
5512         }
5513     }
5514 }
5515
5516 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
5517    a known value range VR.
5518
5519    If there is one and only one value which will satisfy the
5520    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
5521
5522 static tree
5523 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
5524                       tree op1, value_range_t *vr)
5525 {
5526   tree min = NULL;
5527   tree max = NULL;
5528
5529   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
5530      the conditional as it was written.  */
5531   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
5532     {
5533       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
5534          here.  */
5535       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
5536
5537       max = op1;
5538       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
5539         {
5540           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
5541           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
5542         }
5543     }
5544   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
5545     {
5546       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
5547          here.  */
5548       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
5549
5550       min = op1;
5551       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
5552         {
5553           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
5554           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
5555         }
5556     }
5557
5558   /* Now refine the minimum and maximum values using any
5559      value range information we have for op0.  */
5560   if (min && max)
5561     {
5562       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
5563         min = min;
5564       else
5565         min = vr->min;
5566       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
5567         max = max;
5568       else
5569         max = vr->max;
5570
5571       /* If the new min/max values have converged to a single value,
5572          then there is only one value which can satisfy the condition,
5573          return that value.  */
5574       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
5575         return min;
5576     }
5577   return NULL;
5578 }
5579
5580 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
5581    test if the range information indicates only one value can satisfy
5582    the original conditional.  */
5583
5584 static void
5585 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
5586 {
5587   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
5588   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
5589   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
5590   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
5591
5592   if (cond_code != NE_EXPR
5593       && cond_code != EQ_EXPR
5594       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
5595       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5596       && is_gimple_min_invariant (op1))
5597     {
5598       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
5599           
5600       /* If we have range information for OP0, then we might be
5601          able to simplify this conditional. */
5602       if (vr->type == VR_RANGE)
5603         {
5604           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
5605
5606           if (new)
5607             {
5608               if (dump_file)
5609                 {
5610                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
5611                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
5612                   fprintf (dump_file, " into ");
5613                 }
5614
5615               COND_EXPR_COND (stmt)
5616                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
5617               update_stmt (stmt);
5618
5619               if (dump_file)
5620                 {
5621                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
5622                   fprintf (dump_file, "\n");
5623                 }
5624               return;
5625
5626             }
5627
5628           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
5629              with integral types here, so no need to worry about
5630              issues with inverting FP comparisons.  */
5631           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
5632           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
5633
5634           if (new)
5635             {
5636               if (dump_file)
5637                 {
5638                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
5639                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
5640                   fprintf (dump_file, " into ");
5641                 }
5642
5643               COND_EXPR_COND (stmt)
5644                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
5645               update_stmt (stmt);
5646
5647               if (dump_file)
5648                 {
5649                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
5650                   fprintf (dump_file, "\n");
5651                 }
5652               return;
5653
5654             }
5655         }
5656     }
5657 }
5658
5659 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
5660
5661 void
5662 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
5663 {
5664   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
5665     {
5666       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
5667       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
5668
5669       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
5670          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
5671          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
5672       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
5673           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
5674           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
5675         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
5676
5677       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
5678       if (rhs_code == ABS_EXPR
5679           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
5680           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
5681         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
5682     }
5683   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
5684            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
5685     {
5686       simplify_cond_using_ranges (stmt);
5687     }
5688 }
5689
5690 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
5691    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge. 
5692
5693    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
5694    restored.  */
5695 static VEC(tree,heap) *stack;
5696
5697 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
5698    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
5699    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
5700    for any overflow warnings.  */
5701
5702 static tree
5703 simplify_stmt_for_jump_threading (tree stmt, tree within_stmt)
5704 {
5705   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
5706      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
5707      worth the compile time cost.  */
5708   if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
5709     return NULL;
5710
5711   return vrp_evaluate_conditional (COND_EXPR_COND (stmt), within_stmt);
5712 }
5713
5714 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
5715    one successor present jump threading opportunities.  ie,
5716    when the block is reached from a specific predecessor, we
5717    may be able to determine which of the outgoing edges will
5718    be traversed.  When this optimization applies, we are able
5719    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
5720    optimization opportunities.
5721
5722    This routine is effectively a driver for the generic jump
5723    threading code.  It basically just presents the generic code
5724    with edges that may be suitable for jump threading.
5725
5726    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
5727    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
5728    those opportunities would be very limited and the compile time cost
5729    to expose those opportunities would be significant. 
5730
5731    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
5732    for later realization.  */
5733
5734 static void
5735 identify_jump_threads (void)
5736 {
5737   basic_block bb;
5738   tree dummy;
5739
5740   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
5741      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
5742      information as we need it within the jump threading code.  */
5743   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5744
5745   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
5746      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
5747      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
5748      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
5749      recompute it.  */
5750   mark_dfs_back_edges ();
5751
5752   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
5753      that might be recorded.  */
5754   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
5755
5756   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
5757      conditional and just modify it in-place when attempting to
5758      thread jumps.  */
5759   dummy = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, NULL, NULL);
5760   dummy = build3 (COND_EXPR, void_type_node, dummy, NULL, NULL);
5761
5762   /* Walk through all the blocks finding those which present a
5763      potential jump threading opportunity.  We could set this up
5764      as a dominator walker and record data during the walk, but
5765      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
5766      threading opportunities we are trying to identify at this
5767      point in compilation.  */
5768   FOR_EACH_BB (bb)
5769     {
5770       tree last, cond;
5771
5772       /* If the generic jump threading code does not find this block
5773          interesting, then there is nothing to do.  */
5774       if (! potentially_threadable_block (bb))
5775         continue;
5776
5777       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
5778          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
5779          terribly important.  */
5780       last = bsi_stmt (bsi_last (bb));
5781       if (TREE_CODE (last) != COND_EXPR)
5782         continue;
5783
5784       /* We're basically looking for any kind of conditional with
5785          integral type arguments.  */
5786       cond = COND_EXPR_COND (last);
5787       if ((TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
5788            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cond)))
5789           || (COMPARISON_CLASS_P (cond)
5790               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == SSA_NAME
5791               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 0)))
5792               && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 1)) == SSA_NAME
5793                   || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (cond, 1)))
5794               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)))))
5795         {
5796           edge_iterator ei;
5797           edge e;
5798
5799           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
5800              successors which also ends in a suitable conditional.  For
5801              each predecessor, see if we can thread it to a specific
5802              successor.  */
5803           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5804             {
5805               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
5806                  in the CFG.  */
5807               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
5808                 continue;
5809
5810               thread_across_edge (dummy, e, true,
5811                                   &stack,
5812                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
5813             }
5814         }
5815     }
5816
5817   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
5818      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
5819      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
5820 }
5821
5822 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
5823    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
5824    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
5825
5826    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
5827    processing by the pass manager.  */
5828 static void
5829 finalize_jump_threads (void)
5830 {
5831   bool cfg_altered = false;
5832   cfg_altered = thread_through_all_blocks ();
5833
5834   /* If we threaded jumps, then we need to recompute the dominance
5835      information.  */
5836   if (cfg_altered)
5837     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5838   VEC_free (tree, heap, stack);
5839 }
5840
5841
5842 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
5843
5844 static void
5845 vrp_finalize (void)
5846 {
5847   size_t i;
5848   prop_value_t *single_val_range;
5849   bool do_value_subst_p;
5850
5851   if (dump_file)
5852     {
5853       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
5854       dump_all_value_ranges (dump_file);
5855       fprintf (dump_file, "\n");
5856     }
5857
5858   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
5859      values can be substituted as any other copy/const propagated
5860      value using substitute_and_fold.  */
5861   single_val_range = XCNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
5862
5863   do_value_subst_p = false;
5864   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
5865     if (vr_value[i]
5866         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
5867         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
5868       {
5869         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
5870         do_value_subst_p = true;
5871       }
5872
5873   if (!do_value_subst_p)
5874     {
5875       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
5876          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
5877       free (single_val_range);
5878       single_val_range = NULL;
5879     }
5880
5881   substitute_and_fold (single_val_range, true);
5882
5883   if (warn_array_bounds)
5884       check_all_array_refs ();
5885
5886   /* We must identify jump threading opportunities before we release
5887      the datastructures built by VRP.  */
5888   identify_jump_threads ();
5889
5890   /* Free allocated memory.  */
5891   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
5892     if (vr_value[i])
5893       {
5894         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
5895         free (vr_value[i]);
5896       }
5897
5898   free (single_val_range);
5899   free (vr_value);
5900   free (vr_phi_edge_counts);
5901
5902   /* So that we can distinguish between VRP data being available
5903      and not available.  */
5904   vr_value = NULL;
5905   vr_phi_edge_counts = NULL;
5906 }
5907
5908
5909 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
5910    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
5911    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
5912    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
5913    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
5914
5915    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
5916    instead of constants.
5917
5918    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
5919    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
5920
5921      1  x_9 = p_3->a;
5922      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
5923      3  if (p_4 == q_2)
5924      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
5925      5  endif
5926      6  if (q_2)
5927         
5928    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
5929    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
5930    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
5931
5932    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
5933    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
5934    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
5935    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
5936
5937    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
5938    between names so that we can take advantage of information from
5939    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
5940    equivalency relation is transitive but not symmetric.
5941    
5942    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
5943    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
5944    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
5945
5946    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
5947    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
5948    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
5949    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
5950    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
5951    probabilities to aid branch prediction.  */
5952
5953 static unsigned int
5954 execute_vrp (void)
5955 {
5956   insert_range_assertions ();
5957
5958   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
5959   if (current_loops)
5960     scev_initialize ();
5961
5962   vrp_initialize ();
5963   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
5964   vrp_finalize ();
5965
5966   if (current_loops)
5967     {
5968       scev_finalize ();
5969       loop_optimizer_finalize ();
5970     }
5971
5972   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
5973      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
5974      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
5975   remove_range_assertions ();
5976
5977   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
5978      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
5979      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
5980      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
5981      duplication and CFG manipulation.  */
5982   update_ssa (TODO_update_ssa);
5983
5984   finalize_jump_threads ();
5985   return 0;
5986 }
5987
5988 static bool
5989 gate_vrp (void)
5990 {
5991   return flag_tree_vrp != 0;
5992 }
5993
5994 struct tree_opt_pass pass_vrp =
5995 {
5996   "vrp",                                /* name */
5997   gate_vrp,                             /* gate */
5998   execute_vrp,                          /* execute */
5999   NULL,                                 /* sub */
6000   NULL,                                 /* next */
6001   0,                                    /* static_pass_number */
6002   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
6003   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
6004   0,                                    /* properties_provided */
6005   0,                                    /* properties_destroyed */
6006   0,                                    /* todo_flags_start */
6007   TODO_cleanup_cfg
6008     | TODO_ggc_collect
6009     | TODO_verify_ssa
6010     | TODO_dump_func
6011     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
6012   0                                     /* letter */
6013 };