OSDN Git Service

9733a3669fb8f8ad15c9f81e1b78a51703fd7c71
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006 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 "cfgloop.h"
36 #include "tree-scalar-evolution.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "tree-chrec.h"
39
40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
41    sub-graph in find_assert_locations.  */
42 static sbitmap found_in_subgraph;
43
44 /* Local functions.  */
45 static int compare_values (tree val1, tree val2);
46
47 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
48    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
49    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
50    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
51    SSA name.  */
52 struct assert_locus_d
53 {
54   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
55   basic_block bb;
56
57   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
58      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
59   edge e;
60
61   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
62   block_stmt_iterator si;
63
64   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
65   enum tree_code comp_code;
66
67   /* Value being compared against.  */
68   tree val;
69
70   /* Next node in the linked list.  */
71   struct assert_locus_d *next;
72 };
73
74 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
75
76 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
77    assertions that should be inserted in the IL.  */
78 static bitmap need_assert_for;
79
80 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
81    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
82    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
83 static assert_locus_t *asserts_for;
84
85 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
86    visiting the same block more than once.  */
87 static sbitmap blocks_visited;
88
89 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
90    of values that SSA name N_I may take.  */
91 static value_range_t **vr_value;
92
93
94 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
95    current function signature.  */
96
97 static bool
98 nonnull_arg_p (tree arg)
99 {
100   tree t, attrs, fntype;
101   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
102
103   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
104
105   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
106   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
107
108   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
109   if (attrs == NULL_TREE)
110     return false;
111
112   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
113   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
114     return true;
115
116   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
117   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
118        t;
119        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
120     {
121       if (t == arg)
122         break;
123     }
124
125   gcc_assert (t == arg);
126
127   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
128   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
129     {
130       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
131         return true;
132     }
133
134   return false;
135 }
136
137
138 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
139
140 static void
141 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
142                  tree max, bitmap equiv)
143 {
144 #if defined ENABLE_CHECKING
145   /* Check the validity of the range.  */
146   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
147     {
148       int cmp;
149
150       gcc_assert (min && max);
151
152       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
153         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
154                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
155
156       cmp = compare_values (min, max);
157       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
158     }
159
160   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
161     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
162
163   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
164     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
165 #endif
166
167   vr->type = t;
168   vr->min = min;
169   vr->max = max;
170
171   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
172      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
173   if (vr->equiv == NULL)
174     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
175
176   if (equiv != vr->equiv)
177     {
178       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
179         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
180       else
181         bitmap_clear (vr->equiv);
182     }
183 }
184
185
186 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
187
188 static inline void
189 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
190 {
191   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
192 }
193
194 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.  */
195
196 static inline void
197 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type)
198 {
199   tree zero = build_int_cst (type, 0);
200   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, TYPE_MAX_VALUE (type), vr->equiv);
201 }
202
203 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
204
205 static inline void
206 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
207 {
208   tree zero = build_int_cst (type, 0);
209   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
210 }
211
212
213 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
214
215 static inline void
216 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
217 {
218   tree zero = build_int_cst (type, 0);
219   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
220 }
221
222
223 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
224
225 static inline void
226 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
227 {
228   vr->type = VR_VARYING;
229   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
230   if (vr->equiv)
231     bitmap_clear (vr->equiv);
232 }
233
234
235 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
236
237 static inline void
238 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
239 {
240   vr->type = VR_UNDEFINED;
241   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
242   if (vr->equiv)
243     bitmap_clear (vr->equiv);
244 }
245
246
247 /* Return value range information for VAR.  
248
249    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
250    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
251
252 static value_range_t *
253 get_value_range (tree var)
254 {
255   value_range_t *vr;
256   tree sym;
257   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
258
259   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
260   if (! vr_value)
261     return NULL;
262
263   vr = vr_value[ver];
264   if (vr)
265     return vr;
266
267   /* Create a default value range.  */
268   vr_value[ver] = vr = XNEW (value_range_t);
269   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
270
271   /* Allocate an equivalence set.  */
272   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
273
274   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
275      in VAR's type.  */
276   sym = SSA_NAME_VAR (var);
277   if (var == default_def (sym))
278     {
279       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
280          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
281          default definitions of PARM_DECLs.  */
282       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
283           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
284           && nonnull_arg_p (sym))
285         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
286       else
287         set_value_range_to_varying (vr);
288     }
289
290   return vr;
291 }
292
293
294 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
295    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
296    value.
297
298    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
299    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
300    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
301    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
302    is the range object associated with another SSA name.  */
303
304 static inline bool
305 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
306 {
307   value_range_t *old_vr;
308   bool is_new;
309
310   /* Update the value range, if necessary.  */
311   old_vr = get_value_range (var);
312   is_new = old_vr->type != new_vr->type
313            || old_vr->min != new_vr->min
314            || old_vr->max != new_vr->max
315            || (old_vr->equiv == NULL && new_vr->equiv)
316            || (old_vr->equiv && new_vr->equiv == NULL)
317            || (!bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv));
318
319   if (is_new)
320     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
321                      new_vr->equiv);
322
323   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
324   new_vr->equiv = NULL;
325
326   return is_new;
327 }
328
329
330 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
331
332 static void
333 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
334 {
335   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
336   value_range_t *vr = vr_value[ver];
337
338   bitmap_set_bit (equiv, ver);
339   if (vr && vr->equiv)
340     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
341 }
342
343
344 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
345
346 static inline bool
347 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
348 {
349   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
350          && integer_zerop (vr->min)
351          && integer_zerop (vr->max);
352 }
353
354
355 /* Return true if VR is [0, 0].  */
356
357 static inline bool
358 range_is_null (value_range_t *vr)
359 {
360   return vr->type == VR_RANGE
361          && integer_zerop (vr->min)
362          && integer_zerop (vr->max);
363 }
364
365
366 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
367
368 static inline bool
369 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
370 {
371   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
372           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
373 }
374
375 /* Like tree_expr_nonnegative_p, but this function uses value ranges
376    obtained so far.  */
377
378 static bool
379 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr)
380 {
381   return tree_expr_nonnegative_p (expr);
382 }
383
384 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
385    obtained so far.  */
386
387 static bool
388 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
389 {
390   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
391     return true;
392
393   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
394      is nonnull if X is nonnull.  */
395   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
396     {
397       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
398
399       if (base != NULL_TREE
400           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
401           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
402         {
403           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
404           if (range_is_nonnull (vr))
405             return true;
406         }
407     }
408
409   return false;
410 }
411
412
413 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
414    
415         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
416         -1 if VAL1 < VAL2,
417          0 if VAL1 == VAL2,
418         +1 if VAL1 > VAL2, and
419         +2 if VAL1 != VAL2
420
421    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
422    and values that cannot be compared at compile time.  */
423
424 static int
425 compare_values (tree val1, tree val2)
426 {
427   if (val1 == val2)
428     return 0;
429
430   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
431      both integers.  */
432   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
433               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
434
435   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
436        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
437        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
438       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
439           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
440           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
441     {
442       tree n1, c1, n2, c2;
443       enum tree_code code1, code2;
444   
445       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
446          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
447          same name, return -2.  */
448       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
449         {
450           code1 = SSA_NAME;
451           n1 = val1;
452           c1 = NULL_TREE;
453         }
454       else
455         {
456           code1 = TREE_CODE (val1);
457           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
458           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
459           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
460             {
461               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
462               if (!c1)
463                 return -2;
464               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
465             }
466         }
467
468       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
469         {
470           code2 = SSA_NAME;
471           n2 = val2;
472           c2 = NULL_TREE;
473         }
474       else
475         {
476           code2 = TREE_CODE (val2);
477           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
478           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
479           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
480             {
481               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
482               if (!c2)
483                 return -2;
484               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
485             }
486         }
487
488       /* Both values must use the same name.  */
489       if (n1 != n2)
490         return -2;
491
492       if (code1 == SSA_NAME
493           && code2 == SSA_NAME)
494         /* NAME == NAME  */
495         return 0;
496
497       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
498       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1))
499           || flag_wrapv)
500         return -2;
501
502       if (code1 == SSA_NAME)
503         {
504           if (code2 == PLUS_EXPR)
505             /* NAME < NAME + CST  */
506             return -1;
507           else if (code2 == MINUS_EXPR)
508             /* NAME > NAME - CST  */
509             return 1;
510         }
511       else if (code1 == PLUS_EXPR)
512         {
513           if (code2 == SSA_NAME)
514             /* NAME + CST > NAME  */
515             return 1;
516           else if (code2 == PLUS_EXPR)
517             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
518             return compare_values (c1, c2);
519           else if (code2 == MINUS_EXPR)
520             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
521             return 1;
522         }
523       else if (code1 == MINUS_EXPR)
524         {
525           if (code2 == SSA_NAME)
526             /* NAME - CST < NAME  */
527             return -1;
528           else if (code2 == PLUS_EXPR)
529             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
530             return -1;
531           else if (code2 == MINUS_EXPR)
532             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
533                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
534             return compare_values (c2, c1);
535         }
536
537       gcc_unreachable ();
538     }
539
540   /* We cannot compare non-constants.  */
541   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
542     return -2;
543
544   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
545     {
546       /* We cannot compare overflowed values.  */
547       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
548         return -2;
549
550       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
551     }
552   else
553     {
554       tree t;
555
556       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
557       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
558         return 0;
559       
560       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
561       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
562       if (t == boolean_true_node)
563         return -1;
564
565       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
566       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
567       if (t == boolean_true_node)
568         return 1;
569
570       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
571       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
572       if (t == boolean_true_node)
573         return 2;
574
575       return -2;
576     }
577 }
578
579
580 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
581           0 if VAL is not inside VR,
582          -2 if we cannot tell either way.
583
584    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
585           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
586           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
587           value_inside_range (4, VR) will return 1.
588
589           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
590           currently expect this.  They are calling the function
591           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
592           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
593           themselves.
594
595           This also applies to value_ranges_intersect_p and
596           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
597           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
598           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
599
600 static inline int
601 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
602 {
603   tree cmp1, cmp2;
604
605   cmp1 = fold_binary_to_constant (GE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->min);
606   if (!cmp1)
607     return -2;
608
609   cmp2 = fold_binary_to_constant (LE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->max);
610   if (!cmp2)
611     return -2;
612
613   return cmp1 == boolean_true_node && cmp2 == boolean_true_node;
614 }
615
616
617 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
618    intersection.  */
619
620 static inline bool
621 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
622 {
623   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
624           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
625           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
626           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
627 }
628
629
630 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
631    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
632    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
633    modified (currently the users of this function expect these
634    semantics).  */
635
636 static inline bool
637 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
638 {
639   tree zero;
640
641   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
642               && vr->type != VR_VARYING
643               && !symbolic_range_p (vr));
644
645   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
646   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
647 }
648
649 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
650    false otherwise or if no value range information is available.  */
651
652 bool
653 ssa_name_nonnegative_p (tree t)
654 {
655   value_range_t *vr = get_value_range (t);
656
657   if (!vr)
658     return false;
659
660   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
661      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
662   if (vr->type == VR_RANGE)
663     {
664       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
665
666       return (result == 0 || result == 1);
667     }
668   return false;
669 }
670
671 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
672    false otherwise or if no value range information is available.  */
673
674 bool
675 ssa_name_nonzero_p (tree t)
676 {
677   value_range_t *vr = get_value_range (t);
678
679   if (!vr)
680     return false;
681
682   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
683   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
684     return ! range_includes_zero_p (vr);
685
686   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
687   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
688     return range_includes_zero_p (vr);
689
690   return false;
691 }
692
693
694 /* When extracting ranges from X_i = ASSERT_EXPR <Y_j, pred>, we will
695    initially consider X_i and Y_j equivalent, so the equivalence set
696    of Y_j is added to the equivalence set of X_i.  However, it is
697    possible to have a chain of ASSERT_EXPRs whose predicates are
698    actually incompatible.  This is usually the result of nesting of
699    contradictory if-then-else statements.  For instance, in PR 24670:
700
701         count_4 has range [-INF, 63]
702
703         if (count_4 != 0)
704           {
705             count_19 = ASSERT_EXPR <count_4, count_4 != 0>
706             if (count_19 > 63)
707               {
708                 count_18 = ASSERT_EXPR <count_19, count_19 > 63>
709                 if (count_18 <= 63)
710                   ...
711               }
712           }
713
714    Notice that 'if (count_19 > 63)' is trivially false and will be
715    folded out at the end.  However, during propagation, the flowgraph
716    is not cleaned up and so, VRP will evaluate predicates more
717    predicates than necessary, so it must support these
718    inconsistencies.  The problem here is that because of the chaining
719    of ASSERT_EXPRs, the equivalency set for count_18 includes count_4.
720    Since count_4 has an incompatible range, we ICE when evaluating the
721    ranges in the equivalency set.  So, we need to remove count_4 from
722    it.  */
723
724 static void
725 fix_equivalence_set (value_range_t *vr_p)
726 {
727   bitmap_iterator bi;
728   unsigned i;
729   bitmap e = vr_p->equiv;
730   bitmap to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
731
732   /* Only detect inconsistencies on numeric ranges.  */
733   if (vr_p->type == VR_VARYING
734       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
735       || symbolic_range_p (vr_p))
736     return;
737
738   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
739     {
740       value_range_t *equiv_vr = vr_value[i];
741
742       if (equiv_vr->type == VR_VARYING
743           || equiv_vr->type == VR_UNDEFINED
744           || symbolic_range_p (equiv_vr))
745         continue;
746
747       if (equiv_vr->type == VR_RANGE
748           && vr_p->type == VR_RANGE
749           && !value_ranges_intersect_p (vr_p, equiv_vr))
750         bitmap_set_bit (to_remove, i);
751       else if ((equiv_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
752                || (equiv_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
753         {
754           /* A range and an anti-range have an empty intersection if
755              their end points are the same.  FIXME,
756              value_ranges_intersect_p should handle this
757              automatically.  */
758           if (compare_values (equiv_vr->min, vr_p->min) == 0
759               && compare_values (equiv_vr->max, vr_p->max) == 0)
760             bitmap_set_bit (to_remove, i);
761         }
762     }
763
764   bitmap_and_compl_into (vr_p->equiv, to_remove);
765   BITMAP_FREE (to_remove);
766 }
767
768
769 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
770    it in *VR_P.  */
771
772 static void
773 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
774 {
775   tree var, cond, limit, min, max, type;
776   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
777   enum tree_code cond_code;
778
779   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
780   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
781
782   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
783
784   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
785   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
786     {
787       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
788          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
789       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
790       cond_code = TREE_CODE (cond);
791     }
792   else
793     {
794       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
795          to flip around the comparison code to create the proper range
796          for VAR.  */
797       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
798       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
799     }
800
801   type = TREE_TYPE (limit);
802   gcc_assert (limit != var);
803
804   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
805      and inequality.  */
806   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
807     {
808       set_value_range_to_varying (vr_p);
809       return;
810     }
811
812   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
813      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
814      unnecessarily. */
815   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
816
817   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
818   if (limit_vr
819       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
820           || limit_vr->type == VR_VARYING
821           || symbolic_range_p (limit_vr)))
822     limit_vr = NULL;
823
824   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
825      VAR's range.  This will be revised before returning the final
826      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
827      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
828      we are done.  */
829   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
830   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
831   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
832
833   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
834      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
835      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
836      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
837      anti-range that can be used to describe the new range.  For
838      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
839      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
840      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
841      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
842   if (cond_code == EQ_EXPR)
843     {
844       enum value_range_type range_type;
845
846       if (limit_vr)
847         {
848           range_type = limit_vr->type;
849           min = limit_vr->min;
850           max = limit_vr->max;
851         }
852       else
853         {
854           range_type = VR_RANGE;
855           min = limit;
856           max = limit;
857         }
858
859       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
860
861       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
862          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
863          from LIMIT.  */
864       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
865         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
866     }
867   else if (cond_code == NE_EXPR)
868     {
869       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
870          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
871          derive anything from the anti-range.  For instance, if
872          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
873          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
874          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
875          not its anti-range.
876
877          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
878          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
879          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
880          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
881          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
882          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
883          represent these ranges.
884
885          The only situation in which we can build a valid
886          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
887          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
888          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
889       if (limit_vr
890           && limit_vr->type == VR_RANGE
891           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
892         {
893           min = limit_vr->min;
894           max = limit_vr->max;
895         }
896       else
897         {
898           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
899              valid anti-range.  */
900           min = max = limit;
901         }
902
903       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
904          just use the original LIMIT.  */
905       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
906           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
907           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
908         min = max = limit;
909
910       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
911     }
912   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
913     {
914       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
915
916       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
917         max = limit;
918       else
919         {
920           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
921              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
922              LT_EXPR.  */
923           max = limit_vr->max;
924         }
925
926       /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
927       if (cond_code == LT_EXPR)
928         {
929           tree one = build_int_cst (type, 1);
930           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
931         }
932
933       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
934     }
935   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
936     {
937       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
938
939       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
940         min = limit;
941       else
942         {
943           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
944              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
945              GT_EXPR.  */
946           min = limit_vr->min;
947         }
948
949       /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
950       if (cond_code == GT_EXPR)
951         {
952           tree one = build_int_cst (type, 1);
953           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
954         }
955
956       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
957     }
958   else
959     gcc_unreachable ();
960
961   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
962      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
963      instance,
964
965         if (p_5 == NULL)
966           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
967           x_7 = p_6->fld;
968           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
969
970      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
971      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
972      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
973      would arise from
974
975         if (i_5 > 10)
976           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
977           if (i_5 < 5)
978             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
979
980      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
981      pointless to try and do anything with i_7's range because
982      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
983      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
984      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
985      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
986      this extra check does not hurt and may protect against future
987      changes to VRP that may get into a situation similar to the
988      NULL pointer dereference example.
989
990      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
991      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
992      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
993      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
994
995   var_vr = get_value_range (var);
996
997   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
998      ranges or anti-ranges.  */
999   if (vr_p->type == VR_VARYING
1000       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1001       || var_vr->type == VR_VARYING
1002       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1003       || symbolic_range_p (vr_p)
1004       || symbolic_range_p (var_vr))
1005     goto done;
1006
1007   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1008     {
1009       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1010          refine the resulting range.  Since the assert expression
1011          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1012          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1013          get better precision.  */
1014       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1015         {
1016           /* Use the larger of the two minimums.  */
1017           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1018             min = var_vr->min;
1019           else
1020             min = vr_p->min;
1021
1022           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1023           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1024             max = var_vr->max;
1025           else
1026             max = vr_p->max;
1027
1028           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1029         }
1030       else
1031         {
1032           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1033              VARYING, because we will not be able to do anything
1034              meaningful with it.  */
1035           set_value_range_to_varying (vr_p);
1036         }
1037     }
1038   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1039            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1040     {
1041       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1042          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1043          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1044          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1045       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1046           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1047         set_value_range_to_varying (vr_p);
1048       else
1049         {
1050           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1051
1052           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1053              there are three cases to consider.
1054
1055
1056              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the 
1057                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1058                 different.  In that case the resulting range
1059                 should be whichever range is more precise.
1060                 Typically that will be the VR_RANGE.
1061
1062              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1063                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1064                 should be the VR_RANGE.
1065
1066              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1067                 and the VR_RANGE.
1068
1069                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1070                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1071                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1072                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1073                     high limit of the original VR_RANGE.
1074
1075                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1076                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1077                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1078                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1079                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1080           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1081             {
1082               anti_min = vr_p->min;
1083               anti_max = vr_p->max;
1084               real_min = var_vr->min;
1085               real_max = var_vr->max;
1086             }
1087           else
1088             {
1089               anti_min = var_vr->min;
1090               anti_max = var_vr->max;
1091               real_min = vr_p->min;
1092               real_max = vr_p->max;
1093             }
1094
1095
1096           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1097              not including any endpoints.  */
1098           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1099               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1100             {
1101               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1102                                real_max, vr_p->equiv);
1103             }
1104           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1105              VR_RANGE.  */
1106           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1107                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1108             {
1109               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1110                                real_max, vr_p->equiv);
1111             }
1112           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1113              part of the real range.  Thus creating a new
1114              low for the real range.  */
1115           else if ((compare_values (anti_max, real_min) == 1
1116                     || compare_values (anti_max, real_min) == 0)
1117                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1118             {
1119               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1120                                  anti_max,
1121                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1122               max = real_max;
1123               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1124             }
1125           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1126              part of the real range.  Thus creating a new
1127              higher for the real range.  */
1128           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1129                    && (compare_values (anti_min, real_max) == -1
1130                        || compare_values (anti_min, real_max) == 0))
1131             {
1132               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1133                                  anti_min,
1134                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1135               min = real_min;
1136               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1137             }
1138         }
1139     }
1140
1141   /* Remove names from the equivalence set that have ranges
1142      incompatible with VR_P.  */
1143 done:
1144   fix_equivalence_set (vr_p);
1145 }
1146
1147
1148 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1149    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1150    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1151    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1152    instance,
1153
1154         x_3 = y_5;
1155         if (x_3 > y_5)
1156           ...
1157
1158     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1159     always false.  */
1160
1161 static void
1162 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1163 {
1164   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1165
1166   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1167     copy_value_range (vr, var_vr);
1168   else
1169     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1170
1171   add_equivalence (vr->equiv, var);
1172 }
1173
1174
1175 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1176    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1177    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1178
1179 static inline tree
1180 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1181 {
1182   tree res;
1183
1184   if (flag_wrapv)
1185     return int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1186
1187   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1188      on -INF and +INF.  */
1189   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1190
1191   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1192     {
1193       int checkz = compare_values (res, val1);
1194
1195       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1196          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1197       if (((code == PLUS_EXPR || code == MULT_EXPR)
1198            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1199           || (code == MINUS_EXPR
1200               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1201         {
1202           res = copy_node (res);
1203           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1204         }
1205     }
1206   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1207            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1208            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1209     {
1210       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1211          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1212          and the combination of signs of the operands.  */
1213       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1214       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1215
1216       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1217          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1218          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1219          can yield overflow without overflown operands because we
1220          are working with integral types only... except in the
1221          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1222          for division too.  */
1223
1224       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1225          by the comparison of the signs of the operands.  */
1226       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1227           /* For addition, the operands must be of the same sign
1228              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1229              of one of the operands, for example the first.  */
1230           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1231           /* For subtraction, the operands must be of different
1232              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1233              that of the first operand or the opposite of that
1234              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1235              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1236              which overflows, but must yield +INF.  */
1237           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1238           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1239           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1240           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1241           || code == CEIL_DIV_EXPR
1242           || code == EXACT_DIV_EXPR
1243           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1244         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1245       else
1246         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1247     }
1248
1249   return res;
1250 }
1251
1252
1253 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1254    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1255
1256 static void
1257 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1258 {
1259   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1260   enum value_range_type type;
1261   tree op0, op1, min, max;
1262   int cmp;
1263   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1264   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1265
1266   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1267      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1268   if (code != PLUS_EXPR
1269       && code != MINUS_EXPR
1270       && code != MULT_EXPR
1271       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1272       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1273       && code != CEIL_DIV_EXPR
1274       && code != EXACT_DIV_EXPR
1275       && code != ROUND_DIV_EXPR
1276       && code != MIN_EXPR
1277       && code != MAX_EXPR
1278       && code != BIT_AND_EXPR
1279       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1280       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1281       && code != TRUTH_AND_EXPR
1282       && code != TRUTH_OR_EXPR)
1283     {
1284       set_value_range_to_varying (vr);
1285       return;
1286     }
1287
1288   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1289      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1290   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1291   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1292     vr0 = *(get_value_range (op0));
1293   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1294     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1295   else
1296     set_value_range_to_varying (&vr0);
1297
1298   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1299   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1300     vr1 = *(get_value_range (op1));
1301   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1302     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1303   else
1304     set_value_range_to_varying (&vr1);
1305
1306   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1307   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1308     {
1309       set_value_range_to_undefined (vr);
1310       return;
1311     }
1312
1313   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1314   type = vr0.type;
1315
1316   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1317      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1318      because we may be able to derive a useful range even if one of
1319      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1320      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1321   if (code != BIT_AND_EXPR
1322       && code != TRUTH_AND_EXPR
1323       && code != TRUTH_OR_EXPR
1324       && (vr0.type == VR_VARYING
1325           || vr1.type == VR_VARYING
1326           || vr0.type != vr1.type
1327           || symbolic_range_p (&vr0)
1328           || symbolic_range_p (&vr1)))
1329     {
1330       set_value_range_to_varying (vr);
1331       return;
1332     }
1333
1334   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1335   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1336       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1337       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1338     {
1339       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1340          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1341          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1342          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1343          in them.  */
1344       if (code == PLUS_EXPR)
1345         {
1346           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1347             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1348           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1349             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1350           else
1351             set_value_range_to_varying (vr);
1352         }
1353       else
1354         {
1355           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1356              resulting range to varying.  */
1357           set_value_range_to_varying (vr);
1358         }
1359
1360       return;
1361     }
1362
1363   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1364      range and see what we end up with.  */
1365   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1366       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1367       || code == TRUTH_AND_EXPR
1368       || code == TRUTH_OR_EXPR)
1369     {
1370       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1371          expression evaluates zero.  */
1372       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1373           && ((vr0.type == VR_RANGE
1374                && integer_zerop (vr0.min)
1375                && integer_zerop (vr0.max))
1376               || (vr1.type == VR_RANGE
1377                   && integer_zerop (vr1.min)
1378                   && integer_zerop (vr1.max))))
1379         {
1380           type = VR_RANGE;
1381           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1382         }
1383       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1384          expression evaluates one.  */
1385       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1386                && ((vr0.type == VR_RANGE
1387                     && integer_onep (vr0.min)
1388                     && integer_onep (vr0.max))
1389                    || (vr1.type == VR_RANGE
1390                        && integer_onep (vr1.min)
1391                        && integer_onep (vr1.max))))
1392         {
1393           type = VR_RANGE;
1394           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1395         }
1396       else if (vr0.type != VR_VARYING
1397                && vr1.type != VR_VARYING
1398                && vr0.type == vr1.type
1399                && !symbolic_range_p (&vr0)
1400                && !symbolic_range_p (&vr1))
1401         {
1402           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1403           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1404           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1405         }
1406       else
1407         {
1408           set_value_range_to_varying (vr);
1409           return;
1410         }
1411     }
1412   else if (code == PLUS_EXPR
1413            || code == MIN_EXPR
1414            || code == MAX_EXPR)
1415     {
1416       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1417          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1418          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1419          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1420          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1421          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1422          this point.  */
1423       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1424         {
1425           set_value_range_to_varying (vr);
1426           return;
1427         }
1428
1429       /* For operations that make the resulting range directly
1430          proportional to the original ranges, apply the operation to
1431          the same end of each range.  */
1432       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1433       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1434     }
1435   else if (code == MULT_EXPR
1436            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1437            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1438            || code == CEIL_DIV_EXPR
1439            || code == EXACT_DIV_EXPR
1440            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1441     {
1442       tree val[4];
1443       size_t i;
1444
1445       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1446          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1447          precise range for such a case.  For example, if we have
1448          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1449          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1450          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1451          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1452          point.  */
1453       if (code == MULT_EXPR
1454           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1455           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1456         {
1457           set_value_range_to_varying (vr);
1458           return;
1459         }
1460
1461       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1462          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1463          need to operate on different values to get the minimum and
1464          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1465          out all the variations of range combinations and do the
1466          operations.
1467
1468          However, this involves several calls to compare_values and it
1469          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1470          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1471          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1472          the new range.  */
1473
1474       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1475       if (code != MULT_EXPR
1476           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1477         {
1478           set_value_range_to_varying (vr);
1479           return;
1480         }
1481
1482       /* Compute the 4 cross operations.  */
1483       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1484
1485       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1486                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1487                : NULL_TREE;
1488
1489       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1490                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1491                : NULL_TREE;
1492
1493       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1494                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1495                : NULL_TREE;
1496
1497       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1498          of VAL[i].  */
1499       min = val[0];
1500       max = val[0];
1501       for (i = 1; i < 4; i++)
1502         {
1503           if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1504               || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1505             break;
1506
1507           if (val[i])
1508             {
1509               if (!is_gimple_min_invariant (val[i]) || TREE_OVERFLOW (val[i]))
1510                 {
1511                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1512                      to it so that we set the resulting range to
1513                      VARYING.  */
1514                   min = max = val[i];
1515                   break;
1516                 }
1517
1518               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1519                 min = val[i];
1520
1521               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1522                 max = val[i];
1523             }
1524         }
1525     }
1526   else if (code == MINUS_EXPR)
1527     {
1528       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1529          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1530          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1531          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1532          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1533          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1534          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1535       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1536         {
1537           set_value_range_to_varying (vr);
1538           return;
1539         }
1540
1541       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1542          each range.  */
1543       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1544       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1545     }
1546   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1547     {
1548       if (vr0.type == VR_RANGE
1549           && vr0.min == vr0.max
1550           && tree_expr_nonnegative_p (vr0.max)
1551           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
1552         {
1553           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1554           max = vr0.max;
1555         }
1556       else if (vr1.type == VR_RANGE
1557           && vr1.min == vr1.max
1558           && tree_expr_nonnegative_p (vr1.max)
1559           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST)
1560         {
1561           type = VR_RANGE;
1562           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1563           max = vr1.max;
1564         }
1565       else
1566         {
1567           set_value_range_to_varying (vr);
1568           return;
1569         }
1570     }
1571   else
1572     gcc_unreachable ();
1573
1574   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1575      VARYING.  */
1576   if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1577       || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1578     {
1579       set_value_range_to_varying (vr);
1580       return;
1581     }
1582
1583   cmp = compare_values (min, max);
1584   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1585     {
1586       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1587          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1588          the new range VARYING.  */
1589       set_value_range_to_varying (vr);
1590     }
1591   else
1592     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1593 }
1594
1595
1596 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1597    the range of its operand and the expression code.  */
1598
1599 static void
1600 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1601 {
1602   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1603   tree min, max, op0;
1604   int cmp;
1605   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1606
1607   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1608      cannot easily determine a resulting range.  */
1609   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1610       || code == FIX_CEIL_EXPR
1611       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1612       || code == FIX_ROUND_EXPR
1613       || code == FLOAT_EXPR
1614       || code == BIT_NOT_EXPR
1615       || code == NON_LVALUE_EXPR
1616       || code == CONJ_EXPR)
1617     {
1618       set_value_range_to_varying (vr);
1619       return;
1620     }
1621
1622   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1623      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1624   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1625   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1626     vr0 = *(get_value_range (op0));
1627   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1628     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1629   else
1630     set_value_range_to_varying (&vr0);
1631
1632   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1633   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1634     {
1635       set_value_range_to_undefined (vr);
1636       return;
1637     }
1638
1639   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
1640      a pointer or integral type.  */
1641   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1642        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1643       || (vr0.type != VR_VARYING
1644           && symbolic_range_p (&vr0)))
1645     {
1646       set_value_range_to_varying (vr);
1647       return;
1648     }
1649
1650   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1651      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1652   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1653     {
1654       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1655         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1656       else if (range_is_null (&vr0))
1657         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1658       else
1659         set_value_range_to_varying (vr);
1660
1661       return;
1662     }
1663
1664   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1665   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1666     {
1667       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1668       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1669
1670       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1671          the min and max values for the range to the same type
1672          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1673          min and max values and the new min is still less than
1674          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1675          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1676          accurate ranges through many casts.  */
1677       if (vr0.type == VR_RANGE
1678           || (vr0.type == VR_VARYING
1679               && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)))
1680         {
1681           tree new_min, new_max, orig_min, orig_max;
1682
1683           /* Convert the input operand min/max to OUTER_TYPE.   If
1684              the input has no range information, then use the min/max
1685              for the input's type.  */
1686           if (vr0.type == VR_RANGE)
1687             {
1688               orig_min = vr0.min;
1689               orig_max = vr0.max;
1690             }
1691           else
1692             {
1693               orig_min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
1694               orig_max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
1695             }
1696
1697           new_min = fold_convert (outer_type, orig_min);
1698           new_max = fold_convert (outer_type, orig_max);
1699
1700           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1701              that they compare equal to the original input's
1702              min/max values.  */
1703           if (is_gimple_val (new_min)
1704               && is_gimple_val (new_max)
1705               && tree_int_cst_equal (new_min, orig_min)
1706               && tree_int_cst_equal (new_max, orig_max)
1707               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1708               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1709             {
1710               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1711               return;
1712             }
1713         }
1714
1715       /* When converting types of different sizes, set the result to
1716          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1717          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1718          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1719          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1720          ~[0, 0].  */
1721       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1722           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1723         {
1724           set_value_range_to_varying (vr);
1725           return;
1726         }
1727     }
1728
1729   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
1730      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
1731      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
1732      operand that is VR_VARYING.  */
1733   if (vr0.type == VR_VARYING)
1734     {
1735       set_value_range_to_varying (vr);
1736       return;
1737     }
1738
1739   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1740      up with.  */
1741   if (code == NEGATE_EXPR
1742       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1743     {
1744       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  */
1745       min = (vr0.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1746              ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1747              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1748
1749       max = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1750              ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1751              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1752
1753     }
1754   else if (code == NEGATE_EXPR
1755            && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1756     {
1757       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
1758         {
1759           max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1760           min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1761         }
1762       else
1763         {
1764           if (range_is_null (&vr0))
1765             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1766           else
1767             set_value_range_to_varying (vr);
1768           return;
1769         }
1770     }
1771   else if (code == ABS_EXPR
1772            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1773     {
1774       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1775          useful range.  */
1776       if (flag_wrapv
1777           && ((vr0.type == VR_RANGE
1778                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1779               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1780                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1781                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1782         {
1783           set_value_range_to_varying (vr);
1784           return;
1785         }
1786         
1787       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1788          included negative values.  */
1789       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1790             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1791             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1792
1793       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1794
1795       cmp = compare_values (min, max);
1796
1797       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1798          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1799       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1800         { 
1801           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1802             {
1803               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1804
1805               /* Take the lower of the two values.  */
1806               if (cmp != 1)
1807                 max = min;
1808
1809               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1810                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1811                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1812                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1813               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1814                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1815                                         type_min_value,
1816                                         integer_one_node, 0)
1817                      : type_min_value);
1818             }
1819           else
1820             {
1821               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1822                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1823                  anti-range.  */
1824               vr0.type = VR_RANGE;
1825               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1826               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1827             }
1828         }
1829
1830       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1831          range will be zero.  */
1832       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1833         {
1834           if (cmp == 1)
1835             max = min;
1836           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1837         }
1838       else
1839         {
1840           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1841           if (cmp == 1)
1842             {
1843               tree t = min;
1844               min = max;
1845               max = t;
1846             }
1847         }
1848     }
1849   else
1850     {
1851       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1852       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1853       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1854     }
1855
1856   cmp = compare_values (min, max);
1857   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1858     {
1859       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1860          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1861          the new range VARYING.  */
1862       set_value_range_to_varying (vr);
1863     }
1864   else
1865     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1866 }
1867
1868
1869 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1870    on the range of its operand and the expression code.  */
1871
1872 static void
1873 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1874 {
1875   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1876   if (val)
1877     {
1878       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1879          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1880          type.  */
1881       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1882       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1883     }
1884   else
1885     set_value_range_to_varying (vr);
1886 }
1887
1888
1889 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1890    in *VR.  */
1891
1892 static void
1893 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1894 {
1895   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1896
1897   if (code == ASSERT_EXPR)
1898     extract_range_from_assert (vr, expr);
1899   else if (code == SSA_NAME)
1900     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1901   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1902            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1903            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1904            || code == TRUTH_AND_EXPR
1905            || code == TRUTH_OR_EXPR
1906            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1907     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1908   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1909     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1910   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1911     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1912   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1913     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1914   else
1915     set_value_range_to_varying (vr);
1916
1917   /* If we got a varying range from the tests above, try a final
1918      time to derive a nonnegative or nonzero range.  This time
1919      relying primarily on generic routines in fold in conjunction
1920      with range data.  */
1921   if (vr->type == VR_VARYING)
1922     {
1923       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1924           && vrp_expr_computes_nonnegative (expr))
1925         set_value_range_to_nonnegative (vr, TREE_TYPE (expr));
1926       else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1927         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1928     }
1929 }
1930
1931 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1932    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1933    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1934
1935 static void
1936 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1937                         tree var)
1938 {
1939   tree init, step, chrec;
1940   bool init_is_max, unknown_max;
1941
1942   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1943      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1944   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1945     return;
1946
1947   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
1948   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1949     return;
1950
1951   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
1952   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
1953
1954   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1955      minimum or maximum value in the range.  */
1956   if (step == NULL_TREE
1957       || !is_gimple_min_invariant (step))
1958     return;
1959
1960   /* Do not adjust ranges when chrec may wrap.  */
1961   if (scev_probably_wraps_p (chrec_type (chrec), init, step, stmt,
1962                              current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1963                              &init_is_max, &unknown_max)
1964       || unknown_max)
1965     return;
1966
1967   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
1968       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
1969     {
1970       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1971          from scalar evolutions should be better.  */
1972       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init));
1973       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init));
1974
1975       if (init_is_max)
1976         max = init;
1977       else
1978         min = init;
1979
1980       /* If we would create an invalid range, then just assume we
1981          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
1982          but it's clearly safe.  */
1983       if (compare_values (min, max) == 1)
1984         return;
1985
1986       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
1987     }
1988   else if (vr->type == VR_RANGE)
1989     {
1990       tree min = vr->min;
1991       tree max = vr->max;
1992
1993       if (init_is_max)
1994         {
1995           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
1996              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
1997           if (compare_values (init, max) == -1)
1998             {
1999               max = init;
2000
2001               /* If we just created an invalid range with the minimum
2002                  greater than the maximum, take the minimum all the
2003                  way to -INF.  */
2004               if (compare_values (min, max) == 1)
2005                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
2006             }
2007         }
2008       else
2009         {
2010           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
2011           if (compare_values (init, min) == 1)
2012             {
2013               min = init;
2014
2015               /* If we just created an invalid range with the minimum
2016                  greater than the maximum, take the maximum all the
2017                  way to +INF.  */
2018               if (compare_values (min, max) == 1)
2019                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
2020             }
2021         }
2022
2023       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2024     }
2025 }
2026
2027
2028 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
2029    
2030    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
2031      all the values in the ranges.
2032
2033    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
2034
2035    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
2036      value of the comparison.  */
2037
2038
2039 static tree
2040 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2041 {
2042   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
2043   if (vr0->type == VR_VARYING
2044       || vr0->type == VR_UNDEFINED
2045       || vr1->type == VR_VARYING
2046       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
2047     return NULL_TREE;
2048
2049   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2050   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2051     {
2052       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2053          comparison.  */
2054       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2055         return NULL_TREE;
2056
2057       /* These comparisons are never statically computable.  */
2058       if (comp == GT_EXPR
2059           || comp == GE_EXPR
2060           || comp == LT_EXPR
2061           || comp == LE_EXPR)
2062         return NULL_TREE;
2063
2064       /* Equality can be computed only between a range and an
2065          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2066       if (vr0->type == VR_RANGE)
2067         {
2068           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2069           value_range_t *tmp = vr0;
2070           vr0 = vr1;
2071           vr1 = tmp;
2072         }
2073
2074       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2075
2076       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2077           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2078         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2079
2080       return NULL_TREE;
2081     }
2082
2083   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2084      operands around and change the comparison code.  */
2085   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2086     {
2087       value_range_t *tmp;
2088       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2089       tmp = vr0;
2090       vr0 = vr1;
2091       vr1 = tmp;
2092     }
2093
2094   if (comp == EQ_EXPR)
2095     {
2096       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2097          exactly one value.  */
2098       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2099           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
2100         {
2101           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
2102           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
2103           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2104             return boolean_true_node;
2105           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2106             return boolean_false_node;
2107         }
2108       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2109       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
2110                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
2111         return boolean_false_node;
2112
2113       return NULL_TREE;
2114     }
2115   else if (comp == NE_EXPR)
2116     {
2117       int cmp1, cmp2;
2118
2119       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2120          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2121          make sure that both comparisons yield similar results to
2122          avoid comparing values that cannot be compared at
2123          compile-time.  */
2124       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2125       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2126       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2127         return boolean_true_node;
2128
2129       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2130          return false.  */
2131       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2132                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
2133                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2134                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2135         return boolean_false_node;
2136
2137       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2138       else
2139         return NULL_TREE;
2140     }
2141   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2142     {
2143       int tst;
2144
2145       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2146       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2147       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2148           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2149         return boolean_true_node;
2150
2151       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2152       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2153       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2154           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2155         return boolean_false_node;
2156
2157       /* Otherwise, we don't know.  */
2158       return NULL_TREE;
2159     }
2160     
2161   gcc_unreachable ();
2162 }
2163
2164
2165 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2166    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2167    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2168    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2169    possible to determine the value of the comparison.  */
2170
2171 static tree
2172 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
2173 {
2174   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2175     return NULL_TREE;
2176
2177   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2178   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2179     {
2180       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2181          compile time are equality and inequality.  */
2182       if (comp == GT_EXPR
2183           || comp == GE_EXPR
2184           || comp == LT_EXPR
2185           || comp == LE_EXPR)
2186         return NULL_TREE;
2187
2188       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2189       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2190         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2191
2192       return NULL_TREE;
2193     }
2194
2195   if (comp == EQ_EXPR)
2196     {
2197       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2198          one value.  */
2199       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
2200         {
2201           int cmp = compare_values (vr->min, val);
2202           if (cmp == 0)
2203             return boolean_true_node;
2204           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2205             return boolean_false_node;
2206         }
2207       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
2208                || compare_values (vr->max, val) == -1)
2209         return boolean_false_node;
2210
2211       return NULL_TREE;
2212     }
2213   else if (comp == NE_EXPR)
2214     {
2215       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2216       if (compare_values (vr->max, val) == -1
2217           || compare_values (vr->min, val) == 1)
2218         return boolean_true_node;
2219
2220       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2221          false.  */
2222       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
2223           && compare_values (vr->min, val) == 0)
2224         return boolean_false_node;
2225
2226       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2227       return NULL_TREE;
2228     }
2229   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2230     {
2231       int tst;
2232
2233       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2234       tst = compare_values (vr->max, val);
2235       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2236           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2237         return boolean_true_node;
2238
2239       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2240       tst = compare_values (vr->min, val);
2241       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2242           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2243         return boolean_false_node;
2244
2245       /* Otherwise, we don't know.  */
2246       return NULL_TREE;
2247     }
2248   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2249     {
2250       int tst;
2251
2252       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2253       tst = compare_values (vr->min, val);
2254       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2255           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2256         return boolean_true_node;
2257
2258       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2259       tst = compare_values (vr->max, val);
2260       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2261           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2262         return boolean_false_node;
2263
2264       /* Otherwise, we don't know.  */
2265       return NULL_TREE;
2266     }
2267
2268   gcc_unreachable ();
2269 }
2270
2271
2272 /* Debugging dumps.  */
2273
2274 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2275 void debug_value_range (value_range_t *);
2276 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2277 void debug_all_value_ranges (void);
2278 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2279 void debug_vr_equiv (bitmap);
2280
2281
2282 /* Dump value range VR to FILE.  */
2283
2284 void
2285 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2286 {
2287   if (vr == NULL)
2288     fprintf (file, "[]");
2289   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2290     fprintf (file, "UNDEFINED");
2291   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2292     {
2293       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2294
2295       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2296
2297       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2298           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2299           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2300         fprintf (file, "-INF");
2301       else
2302         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2303
2304       fprintf (file, ", ");
2305
2306       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2307           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2308         fprintf (file, "+INF");
2309       else
2310         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2311
2312       fprintf (file, "]");
2313
2314       if (vr->equiv)
2315         {
2316           bitmap_iterator bi;
2317           unsigned i, c = 0;
2318
2319           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2320
2321           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2322             {
2323               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2324               fprintf (file, " ");
2325               c++;
2326             }
2327
2328           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2329         }
2330     }
2331   else if (vr->type == VR_VARYING)
2332     fprintf (file, "VARYING");
2333   else
2334     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2335 }
2336
2337
2338 /* Dump value range VR to stderr.  */
2339
2340 void
2341 debug_value_range (value_range_t *vr)
2342 {
2343   dump_value_range (stderr, vr);
2344 }
2345
2346
2347 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2348
2349 void
2350 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2351 {
2352   size_t i;
2353
2354   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2355     {
2356       if (vr_value[i])
2357         {
2358           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2359           fprintf (file, ": ");
2360           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2361           fprintf (file, "\n");
2362         }
2363     }
2364
2365   fprintf (file, "\n");
2366 }
2367
2368
2369 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2370
2371 void
2372 debug_all_value_ranges (void)
2373 {
2374   dump_all_value_ranges (stderr);
2375 }
2376
2377
2378 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2379    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2380    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2381
2382 static tree
2383 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2384 {
2385   tree n, assertion;
2386
2387   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2388   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2389
2390   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2391     {
2392       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
2393       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2394     }
2395   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2396     {
2397       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2398       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2399       gcc_assert (op0 == v);
2400       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2401     }
2402   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2403     {
2404       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2405       gcc_assert (v == cond);
2406       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2407     }
2408   else
2409     gcc_unreachable ();
2410
2411   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2412
2413   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2414      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2415      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2416      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2417   register_new_name_mapping (n, v);
2418
2419   return assertion;
2420 }
2421
2422
2423 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2424    point values.  */
2425
2426 static inline bool
2427 fp_predicate (tree expr)
2428 {
2429   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2430           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2431 }
2432
2433
2434 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2435    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2436    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2437    inferred.  */
2438
2439 static bool
2440 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2441 {
2442   *val_p = NULL_TREE;
2443   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2444
2445   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2446      abnormal edges.  */
2447   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2448     return false;
2449
2450   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2451      exceptions.  */
2452   if (tree_could_throw_p (stmt))
2453     return false;
2454
2455   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2456      successors, there is no point inferring anything about any of its
2457      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2458      for the assertion, anyway.  */
2459   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2460     return false;
2461
2462   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2463      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2464   if (flag_delete_null_pointer_checks && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2465     {
2466       bool is_store;
2467       unsigned num_uses, num_derefs;
2468
2469       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2470       if (num_derefs > 0)
2471         {
2472           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2473           *comp_code_p = NE_EXPR;
2474           return true;
2475         }
2476     }
2477
2478   return false;
2479 }
2480
2481
2482 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2483 void debug_asserts_for (tree);
2484 void dump_all_asserts (FILE *);
2485 void debug_all_asserts (void);
2486
2487 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2488
2489 void
2490 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2491 {
2492   assert_locus_t loc;
2493
2494   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2495   print_generic_expr (file, name, 0);
2496   fprintf (file, "\n");
2497
2498   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2499   while (loc)
2500     {
2501       fprintf (file, "\t");
2502       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2503       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2504       if (loc->e)
2505         {
2506           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2507                    loc->e->dest->index);
2508           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2509         }
2510       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2511       print_generic_expr (file, name, 0);
2512       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2513       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2514       fprintf (file, "\n\n");
2515       loc = loc->next;
2516     }
2517
2518   fprintf (file, "\n");
2519 }
2520
2521
2522 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2523
2524 void
2525 debug_asserts_for (tree name)
2526 {
2527   dump_asserts_for (stderr, name);
2528 }
2529
2530
2531 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2532
2533 void
2534 dump_all_asserts (FILE *file)
2535 {
2536   unsigned i;
2537   bitmap_iterator bi;
2538
2539   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2540   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2541     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2542   fprintf (file, "\n");
2543 }
2544
2545
2546 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2547
2548 void
2549 debug_all_asserts (void)
2550 {
2551   dump_all_asserts (stderr);
2552 }
2553
2554
2555 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2556    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2557    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2558    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2559
2560    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2561    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2562    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2563    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2564    must not be NULL.  */
2565
2566 static void
2567 register_new_assert_for (tree name,
2568                          enum tree_code comp_code,
2569                          tree val,
2570                          basic_block bb,
2571                          edge e,
2572                          block_stmt_iterator si)
2573 {
2574   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2575   bool found;
2576   basic_block dest_bb;
2577
2578 #if defined ENABLE_CHECKING
2579   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2580
2581   if (e == NULL)
2582     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2583                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2584 #endif
2585
2586   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2587      determine if the new location is dominated by a previously
2588      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2589      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2590      necessarily true.
2591      
2592      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2593      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2594      E->DEST dominates.
2595      
2596      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2597      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2598      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2599      the new location to move another assertion previously registered
2600      at a block dominated by E->DEST.  */
2601   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2602
2603   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2604      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2605      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2606      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2607      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2608      move the assertion up in the dominance tree).
2609
2610      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2611      should not be more than a handful of assertions registered per
2612      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2613      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2614   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2615   last_loc = loc;
2616   found = false;
2617   while (loc)
2618     {
2619       if (loc->comp_code == comp_code
2620           && (loc->val == val
2621               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2622         {
2623           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2624              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2625              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2626              that we don't check strict dominance here to avoid
2627              replicating the same assertion inside the same basic
2628              block more than once (e.g., when a pointer is
2629              dereferenced several times inside a block).
2630
2631              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2632              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2633              dominate all the other insertions that we may want to
2634              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2635              insertion, don't do this dominance check.  */
2636           if (e == NULL
2637               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2638             return;
2639
2640           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2641              dominates the existing location for the assertion, move
2642              the assertion up in the dominance tree by updating its
2643              location information.  */
2644           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2645               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2646             {
2647               loc->bb = dest_bb;
2648               loc->e = e;
2649               loc->si = si;
2650               return;
2651             }
2652         }
2653
2654       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2655       last_loc = loc;
2656       loc = loc->next;
2657     }
2658
2659   /* If we didn't find an assertion already registered for
2660      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2661      assertions associated with NAME.  */
2662   n = XNEW (struct assert_locus_d);
2663   n->bb = dest_bb;
2664   n->e = e;
2665   n->si = si;
2666   n->comp_code = comp_code;
2667   n->val = val;
2668   n->next = NULL;
2669
2670   if (last_loc)
2671     last_loc->next = n;
2672   else
2673     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2674
2675   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2676 }
2677
2678
2679 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2680    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
2681    for NAME could be registered.  */
2682
2683 static bool
2684 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2685 {
2686   tree val, stmt;
2687   enum tree_code comp_code;
2688
2689   stmt = bsi_stmt (si);
2690
2691   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2692      abnormal edges.  */
2693   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2694     return false;
2695
2696   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2697      there's nothing to do.  */
2698   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2699     return false;
2700
2701   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2702      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2703      takes on edge E.  */
2704   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2705     {
2706       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2707          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2708          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2709       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2710       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2711
2712       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2713       if (cond == name)
2714         {
2715           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2716              case we create the predicate NAME == true or
2717              NAME == false accordingly.  */
2718           comp_code = EQ_EXPR;
2719           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2720         }
2721       else
2722         {
2723           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2724              or VAL COMP NAME.  */
2725           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2726             {
2727               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2728                  COMP around because we need to register NAME as the
2729                  first operand in the predicate.  */
2730               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2731               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2732             }
2733           else
2734             {
2735               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2736                  comparison code remains unchanged.  */
2737               comp_code = TREE_CODE (cond);
2738               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2739             }
2740
2741           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2742              need to invert the sign comparison.  */
2743           if (is_else_edge)
2744             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2745
2746           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
2747              works around a limitation in fold() when dealing with
2748              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2749              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2750           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2751               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
2752                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
2753             {
2754               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2755               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2756
2757               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
2758                 return false;
2759
2760               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
2761                 return false;
2762             }
2763         }
2764     }
2765   else
2766     {
2767       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2768       gcc_unreachable ();
2769     }
2770
2771   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2772   return true;
2773 }
2774
2775
2776 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2777
2778 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2779    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2780    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2781
2782    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2783    the predicate operands, an assert location node is added to the
2784    list of assertions for the corresponding operands.  */
2785
2786 static bool
2787 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2788 {
2789   bool need_assert;
2790   block_stmt_iterator last_si;
2791   tree op, last;
2792   edge_iterator ei;
2793   edge e;
2794   ssa_op_iter iter;
2795
2796   need_assert = false;
2797   last_si = bsi_last (bb);
2798   last = bsi_stmt (last_si);
2799
2800   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2801      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2802      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2803      insert.  */
2804   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2805     {
2806       if (e->dest == bb)
2807         continue;
2808
2809       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2810          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2811          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2812          if they had been found in a block upstream from BB. 
2813
2814          This is actually a bad idea is some cases, particularly jump
2815          threading.  Consider a CFG like the following:
2816
2817                     0
2818                    /|
2819                   1 |
2820                    \|
2821                     2
2822                    / \
2823                   3   4
2824
2825          Assume that one or more operands in the conditional at the
2826          end of block 0 are used in a conditional in block 2, but not
2827          anywhere in block 1.  In this case we will not insert any
2828          assert statements in block 1, which may cause us to miss
2829          opportunities to optimize, particularly for jump threading.  */
2830       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2831         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2832
2833       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2834          to determine if any of the operands in the conditional
2835          predicate are used.  */
2836       if (e->dest != bb)
2837         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2838
2839       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2840          conditional predicate.  */
2841       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2842         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2843     }
2844
2845   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2846      conditional.  */
2847   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2848     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2849
2850   return need_assert;
2851 }
2852
2853
2854 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2855    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2856    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2857    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2858    determine if A is actually needed.
2859    
2860    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2861    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2862    new location for A is recorded instead.
2863
2864    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2865       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2866
2867    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2868       value range for N, then if N was not already generated by an
2869       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2870       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2871       assume that N is not NULL.
2872
2873    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2874       information from the predicate but need to insert different
2875       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2876       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2877       expression of the form 'X op Y', then
2878
2879       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2880
2881       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2882          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2883          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2884          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2885
2886       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2887
2888       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2889
2890       For instance,
2891
2892             if (a == 9)
2893               b = a;
2894             else
2895               b = c + 1;
2896
2897       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2898       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2899       on the ELSE clause would be unnecessary.
2900
2901    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2902       into BB's dominator children.
2903    
2904    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2905    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2906    location for name N is found, it is registered by calling
2907    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2908    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2909    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2910    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2911    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2912
2913    If this function returns true, then it means that there are names
2914    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2915    inserted by process_assert_insertions.
2916
2917    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2918
2919 static bool
2920 find_assert_locations (basic_block bb)
2921 {
2922   block_stmt_iterator si;
2923   tree last, phi;
2924   bool need_assert;
2925   basic_block son;
2926
2927   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
2928     return false;
2929
2930   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
2931
2932   need_assert = false;
2933
2934   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
2935   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2936     {
2937       use_operand_p arg_p;
2938       ssa_op_iter i;
2939
2940       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
2941         {
2942           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
2943           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2944             {
2945               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
2946               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
2947             }
2948         }
2949     }
2950
2951   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
2952      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
2953   last = NULL_TREE;
2954   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2955     {
2956       tree stmt, op;
2957       ssa_op_iter i;
2958
2959       stmt = bsi_stmt (si);
2960
2961       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
2962       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
2963         {
2964           tree value;
2965           enum tree_code comp_code;
2966
2967           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
2968              the sub-graph of a conditional block, when we return from
2969              this recursive walk, our parent will use the
2970              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
2971              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
2972           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2973
2974           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
2975              range for it, and we don't find a previous assertion for
2976              it, create a new assertion location node for OP.  */
2977           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
2978             {
2979               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
2980                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
2981                  was set via a typecast.
2982
2983                  If so, then we can also infer a nonzero value range
2984                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
2985               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
2986                 {
2987                   tree t = op;
2988                   tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
2989         
2990                   while (TREE_CODE (def_stmt) == MODIFY_EXPR
2991                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == NOP_EXPR
2992                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0)) == SSA_NAME
2993                          && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0))))
2994                     {
2995                       t = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
2996                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
2997
2998                       /* Note we want to register the assert for the
2999                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
3000                          conversion.  */
3001                       if (! has_single_use (t))
3002                         {
3003                           register_new_assert_for (t, comp_code, value,
3004                                                    bb, NULL, si);
3005                           need_assert = true;
3006                         }
3007                     }
3008                 }
3009
3010               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
3011                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
3012                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
3013               if (!has_single_use (op))
3014                 {
3015                   register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
3016                   need_assert = true;
3017                 }
3018             }
3019         }
3020
3021       /* Remember the last statement of the block.  */
3022       last = stmt;
3023     }
3024
3025   /* If BB's last statement is a conditional expression
3026      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
3027      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
3028   if (last
3029       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
3030       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
3031       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
3032     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
3033
3034   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
3035   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
3036        son;
3037        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3038     need_assert |= find_assert_locations (son);
3039
3040   return need_assert;
3041 }
3042
3043
3044 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
3045    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
3046
3047 static bool
3048 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
3049 {
3050   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
3051   tree stmt, cond, assert_expr;
3052   edge_iterator ei;
3053   edge e;
3054
3055   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
3056   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
3057
3058   if (loc->e)
3059     {
3060       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
3061          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
3062 #if defined ENABLE_CHECKING
3063       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
3064           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
3065 #endif
3066
3067       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
3068       return true;
3069     }
3070
3071   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
3072      statement must not be the last statement in the block.  */
3073   stmt = bsi_stmt (loc->si);
3074   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
3075     {
3076       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
3077       return false;
3078     }
3079
3080   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
3081      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
3082      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
3083      out of BB.  */
3084   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
3085     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
3086       {
3087         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
3088         return true;
3089       }
3090
3091   gcc_unreachable ();
3092 }
3093
3094
3095 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
3096    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
3097    found in ASSERTS_FOR[i].  */
3098
3099 static void
3100 process_assert_insertions (void)
3101 {
3102   unsigned i;
3103   bitmap_iterator bi;
3104   bool update_edges_p = false;
3105   int num_asserts = 0;
3106
3107   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3108     dump_all_asserts (dump_file);
3109
3110   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3111     {
3112       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3113       gcc_assert (loc);
3114
3115       while (loc)
3116         {
3117           assert_locus_t next = loc->next;
3118           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3119           free (loc);
3120           loc = next;
3121           num_asserts++;
3122         }
3123     }
3124
3125   if (update_edges_p)
3126     bsi_commit_edge_inserts ();
3127
3128   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3129     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3130              num_asserts);
3131 }
3132
3133
3134 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3135    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3136    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3137    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3138
3139    x = ...
3140    y = ...
3141    if (x < y)
3142      y = x - 2;
3143    else
3144      x = y + 3;
3145
3146    this pass will transform the code into:
3147
3148    x = ...
3149    y = ...
3150    if (x < y)
3151     {
3152       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3153       y = x - 2
3154     }
3155    else
3156     {
3157       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3158       x = y + 3
3159     }
3160
3161    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3162    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3163    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3164    definition of 'x'.  */
3165
3166 static void
3167 insert_range_assertions (void)
3168 {
3169   edge e;
3170   edge_iterator ei;
3171   bool update_ssa_p;
3172   
3173   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3174   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3175
3176   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3177   sbitmap_zero (blocks_visited);
3178
3179   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3180   asserts_for = XNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3181   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
3182
3183   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3184
3185   update_ssa_p = false;
3186   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3187     if (find_assert_locations (e->dest))
3188       update_ssa_p = true;
3189
3190   if (update_ssa_p)
3191     {
3192       process_assert_insertions ();
3193       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3194     }
3195
3196   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3197     {
3198       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3199       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3200     }
3201
3202   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3203   free (asserts_for);
3204   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3205 }
3206
3207
3208 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3209    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3210    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3211    VRP. 
3212    
3213    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3214    names that had useful range information attached to them.  For
3215    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3216    then N_i will have the range [3, +INF].
3217    
3218    However, by converting the assertion into the implied copy
3219    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3220    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3221    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3222    things like jump threading.
3223    
3224    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3225    VRP need to handle them appropriately. 
3226
3227    Another approach would be to make the range information a first
3228    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3229    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3230    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3231
3232 static void
3233 remove_range_assertions (void)
3234 {
3235   basic_block bb;
3236   block_stmt_iterator si;
3237
3238   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3239      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3240      referenced by the current BSI.  */
3241   FOR_EACH_BB (bb)
3242     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3243       {
3244         tree stmt = bsi_stmt (si);
3245
3246         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3247             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3248           {
3249             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1), var;
3250             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3251             use_operand_p use_p;
3252             imm_use_iterator iter;
3253
3254             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3255
3256             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
3257             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3258             FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
3259               {
3260                 SET_USE (use_p, var);
3261                 gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
3262               }
3263
3264             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3265             bsi_remove (&si, true);
3266           }
3267         else
3268           bsi_next (&si);
3269       }
3270
3271   sbitmap_free (blocks_visited);
3272 }
3273
3274
3275 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3276
3277 static bool
3278 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3279 {
3280   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3281       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3282       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3283           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3284     return true;
3285   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3286     {
3287       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3288       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3289
3290       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3291          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3292          builtin functions.  */
3293       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3294           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3295               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3296           && ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3297                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3298                && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3299                && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3300               || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
3301         return true;
3302     }
3303   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3304     return true;
3305
3306   return false;
3307 }
3308
3309
3310 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3311
3312 static void
3313 vrp_initialize (void)
3314 {
3315   basic_block bb;
3316
3317   vr_value = XNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3318   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3319
3320   FOR_EACH_BB (bb)
3321     {
3322       block_stmt_iterator si;
3323       tree phi;
3324
3325       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3326         {
3327           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3328             {
3329               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3330               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3331               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3332             }
3333           else
3334             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3335         }
3336
3337       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3338         {
3339           tree stmt = bsi_stmt (si);
3340
3341           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3342             {
3343               ssa_op_iter i;
3344               tree def;
3345               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3346                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3347               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3348             }
3349           else
3350             {
3351               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3352             }
3353         }
3354     }
3355 }
3356
3357
3358 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3359    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3360
3361 static enum ssa_prop_result
3362 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3363 {
3364   tree lhs, rhs, def;
3365   ssa_op_iter iter;
3366
3367   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3368   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3369
3370   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3371   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3372       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3373            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
3374               build_range_type.  */
3375            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
3376            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
3377           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3378     {
3379       struct loop *l;
3380       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3381
3382       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3383
3384       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3385          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3386          information.  */
3387       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3388         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3389
3390       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3391         {
3392           *output_p = lhs;
3393
3394           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3395             {
3396               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3397               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3398               fprintf (dump_file, ": ");
3399               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3400               fprintf (dump_file, "\n\n");
3401             }
3402
3403           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3404             return SSA_PROP_VARYING;
3405
3406           return SSA_PROP_INTERESTING;
3407         }
3408
3409       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3410     }
3411   
3412   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3413   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3414     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3415
3416   return SSA_PROP_VARYING;
3417 }
3418
3419
3420 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3421    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3422    compare_range_with_value.  */
3423
3424 static tree
3425 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3426 {
3427   bitmap_iterator bi;
3428   unsigned i;
3429   bitmap e;
3430   tree retval, t;
3431   
3432   t = retval = NULL_TREE;
3433
3434   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3435   e = get_value_range (var)->equiv;
3436
3437   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3438      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3439      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3440   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3441
3442   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3443     {
3444       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3445
3446       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3447          range.  This allows us to compare against names that may
3448          have N_i in their ranges.  */
3449       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3450         {
3451           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3452           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3453           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3454         }
3455
3456       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3457       if (t)
3458         {
3459           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
3460           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3461           retval = t;
3462         }
3463     }
3464
3465   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3466   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3467
3468   if (retval)
3469     return retval;
3470
3471   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3472   return NULL_TREE;
3473 }
3474
3475
3476 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3477    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3478    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3479    returned by compare_ranges.  */
3480
3481 static tree
3482 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3483 {
3484   tree t, retval;
3485   bitmap e1, e2;
3486   bitmap_iterator bi1, bi2;
3487   unsigned i1, i2;
3488
3489   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3490      ranges of every name equivalent to N2.  */
3491   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3492   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3493
3494   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3495      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3496      ranges.  */
3497   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3498   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3499
3500   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3501      names can be compared without checking their ranges.  */
3502   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3503     {
3504       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3505       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3506
3507       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3508              ? boolean_true_node
3509              : boolean_false_node;
3510     }
3511
3512   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3513      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3514      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3515   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3516     {
3517       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3518
3519       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3520       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3521         {
3522           vr1.type = VR_RANGE;
3523           vr1.min = ssa_name (i1);
3524           vr1.max = ssa_name (i1);
3525         }
3526
3527       t = retval = NULL_TREE;
3528       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3529         {
3530           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3531
3532           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3533             {
3534               vr2.type = VR_RANGE;
3535               vr2.min = ssa_name (i2);
3536               vr2.max = ssa_name (i2);
3537             }
3538
3539           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3540           if (t)
3541             {
3542               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
3543                  the same.  */
3544               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3545               retval = t;
3546             }
3547         }
3548
3549       if (retval)
3550         {
3551           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3552           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3553           return retval;
3554         }
3555     }
3556
3557   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
3558      comparison.  */
3559   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3560   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3561   return NULL_TREE;
3562 }
3563
3564
3565 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
3566    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
3567    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
3568    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
3569    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
3570
3571    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
3572    the operands in COND are used when trying to compute its value.
3573    This is only used during final substitution.  During propagation,
3574    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
3575
3576 tree
3577 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
3578 {
3579   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
3580               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
3581
3582   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3583     {
3584       value_range_t *vr;
3585       tree retval;
3586
3587       if (use_equiv_p)
3588         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
3589       else
3590         {
3591           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
3592           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
3593         }
3594
3595       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
3596       if (retval)
3597         return retval;
3598
3599       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
3600          return it.  */
3601       vr = get_value_range (cond);
3602       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
3603         return vr->min;
3604     }
3605   else
3606     {
3607       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3608       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3609
3610       /* We only deal with integral and pointer types.  */
3611       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3612           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
3613         return NULL_TREE;
3614
3615       if (use_equiv_p)
3616         {
3617           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3618             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3619           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3620             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3621           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3622             return compare_name_with_value (
3623                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3624         }
3625       else
3626         {
3627           value_range_t *vr0, *vr1;
3628
3629           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3630           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3631
3632           if (vr0 && vr1)
3633             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3634           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3635             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3636           else if (vr0 == NULL && vr1)
3637             return compare_range_with_value (
3638                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3639         }
3640     }
3641
3642   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3643   return NULL_TREE;
3644 }
3645
3646
3647 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3648    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3649    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3650    SSA_PROP_VARYING.  */
3651
3652 static enum ssa_prop_result
3653 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3654 {
3655   tree cond, val;
3656
3657   *taken_edge_p = NULL;
3658
3659   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3660      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3661   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3662     return SSA_PROP_VARYING;
3663
3664   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3665
3666   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3667     {
3668       tree use;
3669       ssa_op_iter i;
3670
3671       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3672       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3673       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3674       
3675       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3676         {
3677           fprintf (dump_file, "\t");
3678           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3679           fprintf (dump_file, ": ");
3680           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3681         }
3682
3683       fprintf (dump_file, "\n");
3684     }
3685
3686   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3687      ranges of each of its operands.
3688      
3689      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3690      because those ranges may not yet be final and with the current
3691      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3692      of the names in the equivalence set have changed.
3693
3694      For instance, given the following code fragment
3695
3696         i_5 = PHI <8, i_13>
3697         ...
3698         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3699         if (i_14 == 1)
3700           ...
3701
3702      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3703      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3704      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3705      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3706      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3707      determine that the predicate is always false.
3708
3709      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3710      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3711      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3712      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3713      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3714      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3715      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3716      is not visited again, which stops propagation from visiting
3717      statements in the THEN clause of that if().
3718
3719      To properly fix this we would need to keep the previous range
3720      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3721      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3722      range [8, 8] to VR_VARYING.
3723
3724      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3725      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3726      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3727      4 more predicates folded in SPEC.  */
3728   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3729   if (val)
3730     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3731
3732   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3733     {
3734       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3735       if (val == NULL_TREE)
3736         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3737       else
3738         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3739     }
3740
3741   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3742 }
3743
3744
3745 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3746    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3747    interesting range into *OUTPUT_P.
3748
3749    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3750    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3751
3752    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3753
3754 static enum ssa_prop_result
3755 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3756 {
3757   tree def;
3758   ssa_op_iter iter;
3759   stmt_ann_t ann;
3760
3761   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3762     {
3763       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3764       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3765       fprintf (dump_file, "\n");
3766     }
3767
3768   ann = stmt_ann (stmt);
3769   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3770     {
3771       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3772
3773       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3774          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3775          builtin functions.  */
3776       if ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3777            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3778            && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3779            && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3780           || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3781         return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3782     }
3783   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3784     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3785
3786   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3787      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3788   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3789     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3790
3791   return SSA_PROP_VARYING;
3792 }
3793
3794
3795 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3796    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3797    
3798    The meeting rules are as follows:
3799
3800    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3801
3802    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3803       union of VR0 and VR1.  */
3804
3805 static void
3806 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3807 {
3808   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3809     {
3810       copy_value_range (vr0, vr1);
3811       return;
3812     }
3813
3814   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3815     {
3816       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3817       return;
3818     }
3819
3820   if (vr0->type == VR_VARYING)
3821     {
3822       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3823       return;
3824     }
3825
3826   if (vr1->type == VR_VARYING)
3827     {
3828       set_value_range_to_varying (vr0);
3829       return;
3830     }
3831
3832   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3833     {
3834       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3835          union of both ranges.  */
3836       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3837         {
3838           int cmp;
3839           tree min, max;
3840
3841           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3842              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3843              VARYING.  */
3844           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3845           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3846             min = vr1->min;
3847           else if (cmp == -1)
3848             min = vr0->min;
3849           else
3850             {
3851               set_value_range_to_varying (vr0);
3852               return;
3853             }
3854
3855           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3856              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3857              the result is VARYING.  */
3858           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3859           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3860             max = vr1->max;
3861           else if (cmp == 1)
3862             max = vr0->max;
3863           else
3864             {
3865               set_value_range_to_varying (vr0);
3866               return;
3867             }
3868
3869           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3870              the two sets.  */
3871           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3872             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3873           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3874             bitmap_clear (vr0->equiv);
3875
3876           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3877         }
3878       else
3879         goto no_meet;
3880     }
3881   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3882     {
3883       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3884       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3885           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3886           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3887         {
3888           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3889              the two sets.  */
3890           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3891             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3892           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3893             bitmap_clear (vr0->equiv);
3894         }
3895       else
3896         goto no_meet;
3897     }
3898   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3899     {
3900       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3901          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3902          result of the meet operation is the anti-range.  */
3903       if (!symbolic_range_p (vr0)
3904           && !symbolic_range_p (vr1)
3905           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3906         {
3907           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
3908              set.  We need to compute the intersection of the two
3909              equivalence sets.  */
3910           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3911             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
3912
3913           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3914              the two sets.  */
3915           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3916             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3917           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3918             bitmap_clear (vr0->equiv);
3919         }
3920       else
3921         goto no_meet;
3922     }
3923   else
3924     gcc_unreachable ();
3925
3926   return;
3927
3928 no_meet:
3929   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
3930      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
3931      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
3932      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
3933      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
3934   if (!symbolic_range_p (vr0)
3935       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
3936           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
3937       && !symbolic_range_p (vr1)
3938       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
3939           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
3940     {
3941       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
3942
3943       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
3944          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
3945       if (vr0->equiv)
3946         bitmap_clear (vr0->equiv);
3947     }
3948   else
3949     set_value_range_to_varying (vr0);
3950 }
3951
3952
3953 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
3954    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
3955    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
3956
3957 static enum ssa_prop_result
3958 vrp_visit_phi_node (tree phi)
3959 {
3960   int i;
3961   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3962   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
3963   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3964
3965   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
3966
3967   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3968     {
3969       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
3970       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
3971     }
3972
3973   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
3974     {
3975       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
3976
3977       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3978         {
3979           fprintf (dump_file,
3980               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
3981               i, e->src->index, e->dest->index,
3982               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
3983         }
3984
3985       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
3986         {
3987           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
3988           value_range_t vr_arg;
3989
3990           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3991             vr_arg = *(get_value_range (arg));
3992           else
3993             {
3994               vr_arg.type = VR_RANGE;
3995               vr_arg.min = arg;
3996               vr_arg.max = arg;
3997               vr_arg.equiv = NULL;
3998             }
3999
4000           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4001             {
4002               fprintf (dump_file, "\t");
4003               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
4004               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
4005               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
4006               fprintf (dump_file, "\n");
4007             }
4008
4009           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
4010
4011           if (vr_result.type == VR_VARYING)
4012             break;
4013         }
4014     }
4015
4016   if (vr_result.type == VR_VARYING)
4017     goto varying;
4018
4019   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
4020      when the new value is slightly bigger or smaller than the
4021      previous one.  */
4022   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
4023     {
4024       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
4025         {
4026           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
4027           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
4028
4029           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
4030              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
4031              iterating millions of times to reach -INF, and in the
4032              other case to avoid infinite bouncing between different
4033              minimums.  */
4034           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
4035             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
4036
4037           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
4038              the previous one, go all the way to +INF.  */
4039           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
4040             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
4041
4042           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
4043              VARYING.  */
4044           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
4045               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
4046             goto varying;
4047         }
4048     }
4049
4050   /* If the new range is different than the previous value, keep
4051      iterating.  */
4052   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
4053     return SSA_PROP_INTERESTING;
4054
4055   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
4056   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
4057
4058   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
4059 varying:
4060   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
4061   return SSA_PROP_VARYING;
4062 }
4063
4064 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
4065    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
4066    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4067
4068 static void
4069 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
4070 {
4071   tree val = NULL;
4072   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4073   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4074
4075   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
4076     {
4077       val = integer_one_node;
4078     }
4079   else
4080     {
4081       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node);
4082     }
4083
4084   if (val && integer_onep (val))
4085     {
4086       tree t;
4087       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4088       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4089
4090       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
4091         {
4092           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
4093           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4094         }
4095       else
4096         {
4097           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
4098           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
4099           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
4100           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4101         }
4102
4103       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4104       update_stmt (stmt);
4105     }
4106 }
4107
4108 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
4109    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
4110    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
4111
4112 static void
4113 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
4114 {
4115   tree val = NULL;
4116   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4117   tree type = TREE_TYPE (op);
4118   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4119
4120   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4121     {
4122       val = integer_zero_node;
4123     }
4124   else if (vr)
4125     {
4126       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4127       if (!val)
4128         {
4129           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4130
4131           if (val)
4132             {
4133               if (integer_zerop (val))
4134                 val = integer_one_node;
4135               else if (integer_onep (val))
4136                 val = integer_zero_node;
4137             }
4138         }
4139
4140       if (val
4141           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
4142         {
4143           tree t;
4144
4145           if (integer_onep (val))
4146             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
4147           else
4148             t = op;
4149
4150           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4151           update_stmt (stmt);
4152         }
4153     }
4154 }
4155
4156 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
4157    a known value range VR.
4158
4159    If there is one and only one value which will satisfy the
4160    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
4161
4162 static tree
4163 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
4164                       tree op1, value_range_t *vr)
4165 {
4166   tree min = NULL;
4167   tree max = NULL;
4168
4169   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
4170      the conditional as it was written.  */
4171   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
4172     {
4173       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4174
4175       max = op1;
4176       if (cond_code == LT_EXPR)
4177         {
4178           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4179           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
4180         }
4181     }
4182   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
4183     {
4184       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4185
4186       min = op1;
4187       if (cond_code == GT_EXPR)
4188         {
4189           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4190           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
4191         }
4192     }
4193
4194   /* Now refine the minimum and maximum values using any
4195      value range information we have for op0.  */
4196   if (min && max)
4197     {
4198       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
4199         min = min;
4200       else
4201         min = vr->min;
4202       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
4203         max = max;
4204       else
4205         max = vr->max;
4206
4207       /* If the new min/max values have converged to a single value,
4208          then there is only one value which can satisfy the condition,
4209          return that value.  */
4210       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
4211         return min;
4212     }
4213   return NULL;
4214 }
4215
4216 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
4217    test if the range information indicates only one value can satisfy
4218    the original conditional.  */
4219
4220 static void
4221 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
4222 {
4223   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4224   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4225   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4226   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
4227
4228   if (cond_code != NE_EXPR
4229       && cond_code != EQ_EXPR
4230       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
4231       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4232       && is_gimple_min_invariant (op1))
4233     {
4234       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
4235           
4236       /* If we have range information for OP0, then we might be
4237          able to simplify this conditional. */
4238       if (vr->type == VR_RANGE)
4239         {
4240           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4241
4242           if (new)
4243             {
4244               if (dump_file)
4245                 {
4246                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4247                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4248                   fprintf (dump_file, " into ");
4249                 }
4250
4251               COND_EXPR_COND (stmt)
4252                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4253               update_stmt (stmt);
4254
4255               if (dump_file)
4256                 {
4257                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4258                   fprintf (dump_file, "\n");
4259                 }
4260               return;
4261
4262             }
4263
4264           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
4265              with integral types here, so no need to worry about
4266              issues with inverting FP comparisons.  */
4267           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
4268           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4269
4270           if (new)
4271             {
4272               if (dump_file)
4273                 {
4274                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4275                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4276                   fprintf (dump_file, " into ");
4277                 }
4278
4279               COND_EXPR_COND (stmt)
4280                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4281               update_stmt (stmt);
4282
4283               if (dump_file)
4284                 {
4285                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4286                   fprintf (dump_file, "\n");
4287                 }
4288               return;
4289
4290             }
4291         }
4292     }
4293 }
4294
4295 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
4296
4297 void
4298 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
4299 {
4300   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4301     {
4302       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4303       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
4304
4305       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
4306          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
4307          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4308       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
4309           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
4310           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4311         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
4312
4313       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
4314       if (rhs_code == ABS_EXPR
4315           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
4316           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
4317         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
4318     }
4319   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
4320            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
4321     {
4322       simplify_cond_using_ranges (stmt);
4323     }
4324 }
4325
4326 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
4327    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge. 
4328
4329    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
4330    restored.  */
4331 static VEC(tree,heap) *stack;
4332
4333 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump
4334    threading code with a simple API for simplifying statements.  */
4335 static tree
4336 simplify_stmt_for_jump_threading (tree stmt)
4337 {
4338   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
4339      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
4340      worth the compile time cost.  */
4341   if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
4342     return NULL;
4343
4344   return vrp_evaluate_conditional (COND_EXPR_COND (stmt), true);
4345 }
4346
4347 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
4348    one successor present jump threading opportunities.  ie,
4349    when the block is reached from a specific predecessor, we
4350    may be able to determine which of the outgoing edges will
4351    be traversed.  When this optimization applies, we are able
4352    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
4353    optimization opportunities.
4354
4355    This routine is effectively a driver for the generic jump
4356    threading code.  It basically just presents the generic code
4357    with edges that may be suitable for jump threading.
4358
4359    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
4360    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
4361    those opportunities would be very limited and the compile time cost
4362    to expose those opportunities would be significant. 
4363
4364    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
4365    for later realization.  */
4366
4367 static void
4368 identify_jump_threads (void)
4369 {
4370   basic_block bb;
4371   tree dummy;
4372
4373   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
4374      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
4375      information as we need it within the jump threading code.  */
4376   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4377
4378   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
4379      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
4380      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
4381      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
4382      recompute it.  */
4383   mark_dfs_back_edges ();
4384
4385   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
4386      that might be recorded.  */
4387   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
4388
4389   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
4390      conditional and just modify it in-place when attempting to
4391      thread jumps.  */
4392   dummy = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, NULL, NULL);
4393   dummy = build3 (COND_EXPR, void_type_node, dummy, NULL, NULL);
4394
4395   /* Walk through all the blocks finding those which present a
4396      potential jump threading opportunity.  We could set this up
4397      as a dominator walker and record data during the walk, but
4398      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
4399      threading opportunities we are trying to identify at this
4400      point in compilation.  */
4401   FOR_EACH_BB (bb)
4402     {
4403       tree last, cond;
4404
4405       /* If the generic jump threading code does not find this block
4406          interesting, then there is nothing to do.  */
4407       if (! potentially_threadable_block (bb))
4408         continue;
4409
4410       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
4411          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
4412          terribly important.  */
4413       last = bsi_stmt (bsi_last (bb));
4414       if (TREE_CODE (last) != COND_EXPR)
4415         continue;
4416
4417       /* We're basically looking for any kind of conditional with
4418          integral type arguments.  */
4419       cond = COND_EXPR_COND (last);
4420       if ((TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
4421            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cond)))
4422           || (COMPARISON_CLASS_P (cond)
4423               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == SSA_NAME
4424               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 0)))
4425               && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 1)) == SSA_NAME
4426                   || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (cond, 1)))
4427               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)))))
4428         {
4429           edge_iterator ei;
4430           edge e;
4431
4432           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
4433              successors which also ends in a suitable conditional.  For
4434              each predecessor, see if we can thread it to a specific
4435              successor.  */
4436           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
4437             {
4438               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
4439                  in the CFG.  */
4440               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
4441                 continue;
4442
4443               thread_across_edge (dummy, e, true,
4444                                   &stack,
4445                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
4446             }
4447         }
4448     }
4449
4450   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
4451      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
4452      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
4453 }
4454
4455 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
4456    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
4457    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
4458
4459    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
4460    processing by the pass manager.  */
4461 static void
4462 finalize_jump_threads (void)
4463 {
4464   bool cfg_altered = false;
4465   cfg_altered = thread_through_all_blocks ();
4466
4467   /* If we threaded jumps, then we need to recompute the dominance
4468      information, to safely do that we must clean up the CFG first.  */
4469   if (cfg_altered)
4470     {
4471       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4472       cleanup_tree_cfg ();
4473       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4474     }
4475   VEC_free (tree, heap, stack);
4476 }
4477
4478
4479 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
4480
4481 static void
4482 vrp_finalize (void)
4483 {
4484   size_t i;
4485   prop_value_t *single_val_range;
4486   bool do_value_subst_p;
4487
4488   if (dump_file)
4489     {
4490       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
4491       dump_all_value_ranges (dump_file);
4492       fprintf (dump_file, "\n");
4493     }
4494
4495   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
4496      values can be substituted as any other copy/const propagated
4497      value using substitute_and_fold.  */
4498   single_val_range = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
4499   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4500
4501   do_value_subst_p = false;
4502   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4503     if (vr_value[i]
4504         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
4505         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
4506       {
4507         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
4508         do_value_subst_p = true;
4509       }
4510
4511   if (!do_value_subst_p)
4512     {
4513       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
4514          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
4515       free (single_val_range);
4516       single_val_range = NULL;
4517     }
4518
4519   substitute_and_fold (single_val_range, true);
4520
4521   /* We must identify jump threading opportunities before we release
4522      the datastructures built by VRP.  */
4523   identify_jump_threads ();
4524
4525   /* Free allocated memory.  */
4526   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4527     if (vr_value[i])
4528       {
4529         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
4530         free (vr_value[i]);
4531       }
4532
4533   free (single_val_range);
4534   free (vr_value);
4535
4536   /* So that we can distinguish between VRP data being available
4537      and not available.  */
4538   vr_value = NULL;
4539 }
4540
4541
4542 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
4543    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
4544    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
4545    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
4546    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
4547
4548    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
4549    instead of constants.
4550
4551    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
4552    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
4553
4554      1  x_9 = p_3->a;
4555      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
4556      3  if (p_4 == q_2)
4557      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
4558      5  endif
4559      6  if (q_2)
4560         
4561    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
4562    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
4563    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
4564
4565    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
4566    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
4567    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
4568    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
4569
4570    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
4571    between names so that we can take advantage of information from
4572    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
4573    equivalency relation is transitive but not symmetric.
4574    
4575    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
4576    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
4577    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
4578
4579    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
4580    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
4581    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
4582    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
4583    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
4584    probabilities to aid branch prediction.  */
4585
4586 static unsigned int
4587 execute_vrp (void)
4588 {
4589   insert_range_assertions ();
4590
4591   current_loops = loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4592   if (current_loops)
4593     scev_initialize (current_loops);
4594
4595   vrp_initialize ();
4596   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
4597   vrp_finalize ();
4598
4599   if (current_loops)
4600     {
4601       scev_finalize ();
4602       loop_optimizer_finalize (current_loops);
4603       current_loops = NULL;
4604     }
4605
4606   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
4607      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
4608      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
4609   remove_range_assertions ();
4610
4611   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
4612      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
4613      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
4614      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
4615      duplication and CFG manipulation.  */
4616   update_ssa (TODO_update_ssa);
4617
4618   finalize_jump_threads ();
4619   return 0;
4620 }
4621
4622 static bool
4623 gate_vrp (void)
4624 {
4625   return flag_tree_vrp != 0;
4626 }
4627
4628 struct tree_opt_pass pass_vrp =
4629 {
4630   "vrp",                                /* name */
4631   gate_vrp,                             /* gate */
4632   execute_vrp,                          /* execute */
4633   NULL,                                 /* sub */
4634   NULL,                                 /* next */
4635   0,                                    /* static_pass_number */
4636   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
4637   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
4638   0,                                    /* properties_provided */
4639   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
4640   0,                                    /* todo_flags_start */
4641   TODO_cleanup_cfg
4642     | TODO_ggc_collect
4643     | TODO_verify_ssa
4644     | TODO_dump_func
4645     | TODO_update_ssa
4646     | TODO_update_smt_usage,                    /* todo_flags_finish */
4647   0                                     /* letter */
4648 };