OSDN Git Service

PR bootstrap/37086
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008 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 3, 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 COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "flags.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "basic-block.h"
29 #include "tree-flow.h"
30 #include "tree-pass.h"
31 #include "tree-dump.h"
32 #include "timevar.h"
33 #include "diagnostic.h"
34 #include "toplev.h"
35 #include "intl.h"
36 #include "cfgloop.h"
37 #include "tree-scalar-evolution.h"
38 #include "tree-ssa-propagate.h"
39 #include "tree-chrec.h"
40
41
42 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
43    for still active basic-blocks.  */
44 static sbitmap *live;
45
46 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
47
48 static bool
49 live_on_edge (edge e, tree name)
50 {
51   return (live[e->dest->index]
52           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
53 }
54
55 /* Local functions.  */
56 static int compare_values (tree val1, tree val2);
57 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
58 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
59 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
60                                                      tree, tree, bool, bool *);
61
62 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
63    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
64    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
65    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
66    SSA name.  */
67 struct assert_locus_d
68 {
69   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
70   basic_block bb;
71
72   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
73      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
74   edge e;
75
76   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
77   gimple_stmt_iterator si;
78
79   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
80   enum tree_code comp_code;
81
82   /* Value being compared against.  */
83   tree val;
84
85   /* Expression to compare.  */
86   tree expr;
87
88   /* Next node in the linked list.  */
89   struct assert_locus_d *next;
90 };
91
92 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
93
94 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
95    assertions that should be inserted in the IL.  */
96 static bitmap need_assert_for;
97
98 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
99    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
100    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
101 static assert_locus_t *asserts_for;
102
103 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
104    of values that SSA name N_I may take.  */
105 static value_range_t **vr_value;
106
107 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
108    number of executable edges we saw the last time we visited the
109    node.  */
110 static int *vr_phi_edge_counts;
111
112 typedef struct {
113   gimple stmt;
114   tree vec;
115 } switch_update;
116
117 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
118 DEF_VEC_O(switch_update);
119 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
120 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
121
122
123 /* Return the maximum value for TYPEs base type.  */
124
125 static inline tree
126 vrp_val_max (const_tree type)
127 {
128   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
129     return NULL_TREE;
130
131   /* For integer sub-types the values for the base type are relevant.  */
132   if (TREE_TYPE (type))
133     type = TREE_TYPE (type);
134
135   return TYPE_MAX_VALUE (type);
136 }
137
138 /* Return the minimum value for TYPEs base type.  */
139
140 static inline tree
141 vrp_val_min (const_tree type)
142 {
143   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
144     return NULL_TREE;
145
146   /* For integer sub-types the values for the base type are relevant.  */
147   if (TREE_TYPE (type))
148     type = TREE_TYPE (type);
149
150   return TYPE_MIN_VALUE (type);
151 }
152
153 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
154    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
155    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
156    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
157    to the integer constant with the same value in the type.  */
158
159 static inline bool
160 vrp_val_is_max (const_tree val)
161 {
162   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
163   return (val == type_max
164           || (type_max != NULL_TREE
165               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
166 }
167
168 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
169    will be true for a negative overflow infinity.  */
170
171 static inline bool
172 vrp_val_is_min (const_tree val)
173 {
174   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
175   return (val == type_min
176           || (type_min != NULL_TREE
177               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
178 }
179
180
181 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
182    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
183    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
184    is distinct from a half-range, which will go from some number to
185    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
186
187 static inline bool
188 needs_overflow_infinity (const_tree type)
189 {
190   return (INTEGRAL_TYPE_P (type)
191           && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
192           /* Integer sub-types never overflow as they are never
193              operands of arithmetic operators.  */
194           && !(TREE_TYPE (type) && TREE_TYPE (type) != type));
195 }
196
197 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
198    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
199    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
200    cases which would require signed overflow--we drop them to
201    VARYING.  */
202
203 static inline bool
204 supports_overflow_infinity (const_tree type)
205 {
206   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
207 #ifdef ENABLE_CHECKING
208   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
209 #endif
210   return (min != NULL_TREE
211           && CONSTANT_CLASS_P (min)
212           && max != NULL_TREE
213           && CONSTANT_CLASS_P (max));
214 }
215
216 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
217    corresponding overflow infinity.  */
218
219 static inline tree
220 make_overflow_infinity (tree val)
221 {
222 #ifdef ENABLE_CHECKING
223   gcc_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
224 #endif
225   val = copy_node (val);
226   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
227   return val;
228 }
229
230 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
231
232 static inline tree
233 negative_overflow_infinity (tree type)
234 {
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
239 }
240
241 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
242
243 static inline tree
244 positive_overflow_infinity (tree type)
245 {
246 #ifdef ENABLE_CHECKING
247   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
248 #endif
249   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
250 }
251
252 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
253
254 static inline bool
255 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
256 {
257   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
258           && CONSTANT_CLASS_P (val)
259           && TREE_OVERFLOW (val)
260           && vrp_val_is_min (val));
261 }
262
263 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
264
265 static inline bool
266 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
267 {
268   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
269           && CONSTANT_CLASS_P (val)
270           && TREE_OVERFLOW (val)
271           && vrp_val_is_max (val));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
283 }
284
285 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
286
287 static inline bool
288 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
289 {
290   if (is_gimple_assign (stmt)
291       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
292       GIMPLE_SINGLE_RHS)
293     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
294   return false;
295 }
296
297 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
298    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
299    confusing a regular value with an overflow value.  */
300
301 static inline tree
302 avoid_overflow_infinity (tree val)
303 {
304   if (!is_overflow_infinity (val))
305     return val;
306
307   if (vrp_val_is_max (val))
308     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
309   else
310     {
311 #ifdef ENABLE_CHECKING
312       gcc_assert (vrp_val_is_min (val));
313 #endif
314       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
315     }
316 }
317
318
319 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
320    current function signature.  */
321
322 static bool
323 nonnull_arg_p (const_tree arg)
324 {
325   tree t, attrs, fntype;
326   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
327
328   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
329
330   /* The static chain decl is always non null.  */
331   if (arg == cfun->static_chain_decl)
332     return true;
333
334   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
335   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
336
337   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
338   if (attrs == NULL_TREE)
339     return false;
340
341   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
342   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
343     return true;
344
345   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
346   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
347        t;
348        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
349     {
350       if (t == arg)
351         break;
352     }
353
354   gcc_assert (t == arg);
355
356   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
357   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
358     {
359       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
360         return true;
361     }
362
363   return false;
364 }
365
366
367 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
368
369 static inline void
370 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
371 {
372   vr->type = VR_VARYING;
373   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
374   if (vr->equiv)
375     bitmap_clear (vr->equiv);
376 }
377
378
379 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
380
381 static void
382 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
383                  tree max, bitmap equiv)
384 {
385 #if defined ENABLE_CHECKING
386   /* Check the validity of the range.  */
387   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
388     {
389       int cmp;
390
391       gcc_assert (min && max);
392
393       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
394         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
395
396       cmp = compare_values (min, max);
397       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
398
399       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
400         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
401                     || !is_overflow_infinity (max));
402     }
403
404   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
405     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
406
407   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
408     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
409 #endif
410
411   vr->type = t;
412   vr->min = min;
413   vr->max = max;
414
415   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
416      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
417   if (vr->equiv == NULL
418       && equiv != NULL)
419     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
420
421   if (equiv != vr->equiv)
422     {
423       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
424         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
425       else
426         bitmap_clear (vr->equiv);
427     }
428 }
429
430
431 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
432    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
433    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
434    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
435    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
436    to varying.
437    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
438    extract ranges from var + CST op limit.  */
439
440 static void
441 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
442                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
443 {
444   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
445   if ((t != VR_RANGE
446        && t != VR_ANTI_RANGE)
447       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
448       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
449     {
450       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
451       return;
452     }
453
454   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
455      to adjust them.  */
456   if (tree_int_cst_lt (max, min))
457     {
458       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
459       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one, 0);
460       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one, 0);
461       min = tmp;
462
463       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
464          that again.  But this represents an empty value range, so drop
465          to varying in this case.  */
466       if (tree_int_cst_lt (max, min))
467         {
468           set_value_range_to_varying (vr);
469           return;
470         }
471
472       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
473     }
474
475   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
476   if (t == VR_ANTI_RANGE)
477     {
478       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
479       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
480
481       if (is_min && is_max)
482         {
483           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
484           set_value_range_to_varying (vr);
485           return;
486         }
487       else if (is_min
488                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
489                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
490                     && integer_zerop (max)))
491         {
492           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
493           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one, 0);
494           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
495           t = VR_RANGE;
496         }
497       else if (is_max)
498         {
499           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
500           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one, 0);
501           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
502           t = VR_RANGE;
503         }
504     }
505
506   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
507 }
508
509 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
510
511 static inline void
512 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
513 {
514   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
515 }
516
517 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
518    with values we get from statements, and exists to clear the
519    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
520    infinity when we shouldn't.  */
521
522 static inline void
523 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
524 {
525   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
526   val = avoid_overflow_infinity (val);
527   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
528 }
529
530 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
531    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
532    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
533    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
534    overflow does not occur.  */
535
536 static inline void
537 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
538                                 bool overflow_infinity)
539 {
540   tree zero;
541
542   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
543     {
544       set_value_range_to_varying (vr);
545       return;
546     }
547
548   zero = build_int_cst (type, 0);
549   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
550                    (overflow_infinity
551                     ? positive_overflow_infinity (type)
552                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
553                    vr->equiv);
554 }
555
556 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
557
558 static inline void
559 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
560 {
561   tree zero = build_int_cst (type, 0);
562   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
563 }
564
565
566 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
567
568 static inline void
569 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
570 {
571   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
572 }
573
574
575 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
576
577 static inline void
578 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
579 {
580   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
581     set_value_range_to_varying (vr);
582   else
583     set_value_range (vr, VR_RANGE,
584                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
585                      vr->equiv);
586 }
587
588
589 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
590
591 static inline void
592 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
593 {
594   vr->type = VR_UNDEFINED;
595   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
596   if (vr->equiv)
597     bitmap_clear (vr->equiv);
598 }
599
600
601 /* Return value range information for VAR.  
602
603    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
604    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
605
606 static value_range_t *
607 get_value_range (const_tree var)
608 {
609   value_range_t *vr;
610   tree sym;
611   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
612
613   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
614   if (! vr_value)
615     return NULL;
616
617   vr = vr_value[ver];
618   if (vr)
619     return vr;
620
621   /* Create a default value range.  */
622   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
623
624   /* Defer allocating the equivalence set.  */
625   vr->equiv = NULL;
626
627   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
628      in VAR's type.  */
629   sym = SSA_NAME_VAR (var);
630   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
631     {
632       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
633          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
634          default definitions of PARM_DECLs.  */
635       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
636           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
637           && nonnull_arg_p (sym))
638         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
639       else
640         set_value_range_to_varying (vr);
641     }
642
643   return vr;
644 }
645
646 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
647
648 static inline bool
649 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
650 {
651   if (val1 == val2)
652     return true;
653   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
654     return false;
655   if (is_overflow_infinity (val1))
656     return is_overflow_infinity (val2);
657   return true;
658 }
659
660 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
661
662 static inline bool
663 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
664 {
665   return (b1 == b2
666           || (b1 && b2
667               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
668 }
669
670 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
671    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
672    value.
673
674    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
675    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
676    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
677    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
678    is the range object associated with another SSA name.  */
679
680 static inline bool
681 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
682 {
683   value_range_t *old_vr;
684   bool is_new;
685
686   /* Update the value range, if necessary.  */
687   old_vr = get_value_range (var);
688   is_new = old_vr->type != new_vr->type
689            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
690            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
691            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
692
693   if (is_new)
694     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
695                      new_vr->equiv);
696
697   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
698
699   return is_new;
700 }
701
702
703 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
704    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
705
706 static void
707 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
708 {
709   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
710   value_range_t *vr = vr_value[ver];
711
712   if (*equiv == NULL)
713     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
714   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
715   if (vr && vr->equiv)
716     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
717 }
718
719
720 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
721
722 static inline bool
723 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
724 {
725   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
726          && integer_zerop (vr->min)
727          && integer_zerop (vr->max);
728 }
729
730
731 /* Return true if VR is [0, 0].  */
732
733 static inline bool
734 range_is_null (value_range_t *vr)
735 {
736   return vr->type == VR_RANGE
737          && integer_zerop (vr->min)
738          && integer_zerop (vr->max);
739 }
740
741
742 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
743
744 static inline bool
745 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
746 {
747   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
748           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
749 }
750
751 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
752
753 static inline bool
754 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
755 {
756   return (vr->type == VR_RANGE
757           && (is_overflow_infinity (vr->min)
758               || is_overflow_infinity (vr->max)));
759 }
760
761 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
762    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
763    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
764    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
765    uses an overflow infinity.  */
766
767 static bool
768 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
769 {
770   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
771   if (is_overflow_infinity (vr->min))
772     {
773       *strict_overflow_p = true;
774       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
775         return false;
776     }
777   if (is_overflow_infinity (vr->max))
778     {
779       *strict_overflow_p = true;
780       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
781         return false;
782     }
783   return true;
784 }
785
786
787 /* Like tree_expr_nonnegative_warnv_p, but this function uses value
788    ranges obtained so far.  */
789
790 static bool
791 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr, bool *strict_overflow_p)
792 {
793   return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (expr, strict_overflow_p)
794           || (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
795               && ssa_name_nonnegative_p (expr)));
796 }
797
798 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
799    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
800    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
801    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
802
803 static bool
804 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
805 {
806   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
807   switch (get_gimple_rhs_class (code))
808     {
809     case GIMPLE_UNARY_RHS:
810       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
811                                              gimple_expr_type (stmt),
812                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
813                                              strict_overflow_p);
814     case GIMPLE_BINARY_RHS:
815       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
816                                               gimple_expr_type (stmt),
817                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
818                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
819                                               strict_overflow_p);
820     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
821       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
822                                               strict_overflow_p);
823     case GIMPLE_INVALID_RHS:
824       gcc_unreachable ();
825     default:
826       gcc_unreachable ();
827     }
828 }
829
830 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
831    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
832    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
833    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
834
835 static bool
836 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
837 {
838   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
839     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
840   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
841     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
842
843   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
844                                         gimple_call_fndecl (stmt),
845                                         arg0,
846                                         arg1,
847                                         strict_overflow_p);
848 }
849
850 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
851    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
852    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
853    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
854
855 static bool
856 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
857 {
858   switch (gimple_code (stmt))
859     {
860     case GIMPLE_ASSIGN:
861       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
862     case GIMPLE_CALL:
863       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
864     default:
865       gcc_unreachable ();
866     }
867 }
868
869 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
870    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
871    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
872    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
873
874 static bool
875 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
876 {
877   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
878   switch (get_gimple_rhs_class (code))
879     {
880     case GIMPLE_UNARY_RHS:
881       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
882                                          gimple_expr_type (stmt),
883                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
884                                          strict_overflow_p);
885     case GIMPLE_BINARY_RHS:
886       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
887                                           gimple_expr_type (stmt),
888                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
889                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
890                                           strict_overflow_p);
891     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
892       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
893                                           strict_overflow_p);
894     case GIMPLE_INVALID_RHS:
895       gcc_unreachable ();
896     default:
897       gcc_unreachable ();
898     }
899 }
900
901 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
902    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
903    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
904    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
905
906 static bool
907 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
908 {
909   switch (gimple_code (stmt))
910     {
911     case GIMPLE_ASSIGN:
912       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
913     case GIMPLE_CALL:
914       return gimple_alloca_call_p (stmt);
915     default:
916       gcc_unreachable ();
917     }
918 }
919
920 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
921    obtained so far.  */
922
923 static bool
924 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
925 {
926   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
927     return true;
928
929   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
930      is nonnull if X is nonnull.  */
931   if (is_gimple_assign (stmt)
932       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
933     {
934       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
935       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
936
937       if (base != NULL_TREE
938           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
939           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
940         {
941           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
942           if (range_is_nonnull (vr))
943             return true;
944         }
945     }
946
947   return false;
948 }
949
950 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
951    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
952
953 static bool
954 valid_value_p (tree expr)
955 {
956   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
957     return true;
958
959   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
960       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
961     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
962             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
963   
964   return is_gimple_min_invariant (expr);
965 }
966
967 /* Return 
968    1 if VAL < VAL2
969    0 if !(VAL < VAL2)
970    -2 if those are incomparable.  */
971 static inline int
972 operand_less_p (tree val, tree val2)
973 {
974   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
975   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
976     {
977       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
978         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
979       else
980         {
981           if (INT_CST_LT (val, val2))
982             return 1;
983         }
984     }
985   else
986     {
987       tree tcmp;
988
989       fold_defer_overflow_warnings ();
990
991       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
992
993       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
994
995       if (!tcmp
996           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
997         return -2;
998
999       if (!integer_zerop (tcmp))
1000         return 1;
1001     }
1002
1003   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1004   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1005     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1006   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1007     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1008
1009   return 0;
1010 }
1011
1012 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1013    
1014         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1015         -1 if VAL1 < VAL2,
1016          0 if VAL1 == VAL2,
1017         +1 if VAL1 > VAL2, and
1018         +2 if VAL1 != VAL2
1019
1020    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1021    and values that cannot be compared at compile time.
1022
1023    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1024    true if the return value is only valid if we assume that signed
1025    overflow is undefined.  */
1026
1027 static int
1028 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1029 {
1030   if (val1 == val2)
1031     return 0;
1032
1033   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1034      both integers.  */
1035   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1036               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1037   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1038      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1039   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1040   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1041
1042   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1043        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1044        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1045       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1046           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1047           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1048     {
1049       tree n1, c1, n2, c2;
1050       enum tree_code code1, code2;
1051   
1052       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1053          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1054          same name, return -2.  */
1055       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1056         {
1057           code1 = SSA_NAME;
1058           n1 = val1;
1059           c1 = NULL_TREE;
1060         }
1061       else
1062         {
1063           code1 = TREE_CODE (val1);
1064           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1065           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1066           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1067             {
1068               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1069                 return -2;
1070               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1071               if (!c1)
1072                 return -2;
1073               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1074             }
1075         }
1076
1077       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1078         {
1079           code2 = SSA_NAME;
1080           n2 = val2;
1081           c2 = NULL_TREE;
1082         }
1083       else
1084         {
1085           code2 = TREE_CODE (val2);
1086           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1087           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1088           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1089             {
1090               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1091                 return -2;
1092               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1093               if (!c2)
1094                 return -2;
1095               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1096             }
1097         }
1098
1099       /* Both values must use the same name.  */
1100       if (n1 != n2)
1101         return -2;
1102
1103       if (code1 == SSA_NAME
1104           && code2 == SSA_NAME)
1105         /* NAME == NAME  */
1106         return 0;
1107
1108       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1109       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1110         return -2;
1111
1112       if (strict_overflow_p != NULL
1113           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1114           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1115         *strict_overflow_p = true;
1116
1117       if (code1 == SSA_NAME)
1118         {
1119           if (code2 == PLUS_EXPR)
1120             /* NAME < NAME + CST  */
1121             return -1;
1122           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1123             /* NAME > NAME - CST  */
1124             return 1;
1125         }
1126       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1127         {
1128           if (code2 == SSA_NAME)
1129             /* NAME + CST > NAME  */
1130             return 1;
1131           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1132             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1133             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1134           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1135             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1136             return 1;
1137         }
1138       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1139         {
1140           if (code2 == SSA_NAME)
1141             /* NAME - CST < NAME  */
1142             return -1;
1143           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1144             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1145             return -1;
1146           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1147             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1148                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1149             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1150         }
1151
1152       gcc_unreachable ();
1153     }
1154
1155   /* We cannot compare non-constants.  */
1156   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1157     return -2;
1158
1159   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1160     {
1161       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1162          infinities.  */
1163       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1164         {
1165           if (strict_overflow_p != NULL)
1166             *strict_overflow_p = true;
1167           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1168             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1169           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1170             return 1;
1171           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1172             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1173           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1174             return -1;
1175           return -2;
1176         }
1177
1178       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1179     }
1180   else
1181     {
1182       tree t;
1183
1184       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1185       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1186         return 0;
1187       
1188       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1189       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1190         return -1;
1191
1192       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1193       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1194         return 1;
1195
1196       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1197          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1198          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1199          something about non-trivial operands.  */
1200       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1201           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1202         {
1203           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1204           if (t && integer_onep (t))
1205             return 2;
1206         }
1207
1208       return -2;
1209     }
1210 }
1211
1212 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1213    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1214
1215 static int
1216 compare_values (tree val1, tree val2)
1217 {
1218   bool sop;
1219   int ret;
1220
1221   sop = false;
1222   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1223   if (sop
1224       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1225     ret = -2;
1226   return ret;
1227 }
1228
1229
1230 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1231           0 if VAL is not inside VR,
1232          -2 if we cannot tell either way.
1233
1234    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1235           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1236           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1237           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1238
1239           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1240           currently expect this.  They are calling the function
1241           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1242           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1243           themselves.
1244
1245           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1246           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1247           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1248           adapting the users of these functions to the new semantics.  
1249
1250    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1251    function.  */
1252
1253 static inline int
1254 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1255 {
1256   int cmp1, cmp2;
1257
1258   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1259   if (cmp1 == -2)
1260     return -2;
1261   if (cmp1 == 1)
1262     return 0;
1263
1264   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1265   if (cmp2 == -2)
1266     return -2;
1267
1268   return !cmp2;
1269 }
1270
1271
1272 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1273    intersection.  
1274    
1275    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1276    function.
1277    */
1278
1279 static inline bool
1280 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1281 {
1282   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1283      less than the minimum of the second range or vice versa.
1284      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1285   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1286     return false;
1287   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1288     return false;
1289   return true;
1290 }
1291
1292
1293 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1294    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1295    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1296    modified (currently the users of this function expect these
1297    semantics).  */
1298
1299 static inline bool
1300 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1301 {
1302   tree zero;
1303
1304   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1305               && vr->type != VR_VARYING
1306               && !symbolic_range_p (vr));
1307
1308   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1309   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1310 }
1311
1312 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1313    false otherwise or if no value range information is available.  */
1314
1315 bool
1316 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1317 {
1318   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1319
1320   if (!vr)
1321     return false;
1322
1323   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1324      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
1325   if (vr->type == VR_RANGE)
1326     {
1327       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1328
1329       return (result == 0 || result == 1);
1330     }
1331   return false;
1332 }
1333
1334 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
1335    false otherwise or if no value range information is available.  */
1336
1337 bool
1338 ssa_name_nonzero_p (const_tree t)
1339 {
1340   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1341
1342   if (!vr)
1343     return false;
1344
1345   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
1346   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
1347     return ! range_includes_zero_p (vr);
1348
1349   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
1350   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
1351     return range_includes_zero_p (vr);
1352
1353   return false;
1354 }
1355
1356 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1357    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1358    constant.  */
1359
1360 static tree
1361 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1362 {
1363   value_range_t *vr;
1364
1365   if (is_gimple_min_invariant (op))
1366     return op;
1367
1368   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1369     return NULL_TREE;
1370
1371   vr = get_value_range (op);
1372   if (vr->type == VR_RANGE
1373       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1374       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1375     return vr->min;
1376
1377   return NULL_TREE;
1378 }
1379
1380
1381 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1382    it in *VR_P.  */
1383
1384 static void
1385 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1386 {
1387   tree var, cond, limit, min, max, type;
1388   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1389   enum tree_code cond_code;
1390
1391   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1392   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1393
1394   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1395
1396   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1397   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1398       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1399       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1400     {
1401       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1402          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1403       cond_code = TREE_CODE (cond);
1404       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1405       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1406     }
1407   else
1408     {
1409       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1410          to flip around the comparison code to create the proper range
1411          for VAR.  */
1412       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1413       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1414       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1415     }
1416
1417   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1418
1419   type = TREE_TYPE (limit);
1420   gcc_assert (limit != var);
1421
1422   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1423      and inequality.  */
1424   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1425     {
1426       set_value_range_to_varying (vr_p);
1427       return;
1428     }
1429
1430   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1431      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1432      unnecessarily. */
1433   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1434
1435   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1436   if (limit_vr
1437       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1438           || limit_vr->type == VR_VARYING
1439           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1440     limit_vr = NULL;
1441
1442   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1443      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1444      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1445      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1446      we are done.  */
1447   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1448   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1449
1450   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1451      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1452      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1453      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1454      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1455      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1456      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1457      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1458      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1459      One special case we handle is extracting a range from a
1460      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1461   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1462       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1463     {
1464       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1465         {
1466           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1467                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1468           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min, 0);
1469           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1470         }
1471       else
1472         {
1473           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1474           max = limit;
1475         }
1476
1477       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1478          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1479          unsigned values as negative singed values here.  */
1480       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), TREE_INT_CST_LOW (min),
1481                                    TREE_INT_CST_HIGH (min), 0, false);
1482       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), TREE_INT_CST_LOW (max),
1483                                    TREE_INT_CST_HIGH (max), 0, false);
1484
1485       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1486          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1487          this for us.  */
1488       if (cond_code == LE_EXPR)
1489         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1490                                           min, max, vr_p->equiv);
1491       else if (cond_code == GT_EXPR)
1492         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1493                                           min, max, vr_p->equiv);
1494       else
1495         gcc_unreachable ();
1496     }
1497   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1498     {
1499       enum value_range_type range_type;
1500
1501       if (limit_vr)
1502         {
1503           range_type = limit_vr->type;
1504           min = limit_vr->min;
1505           max = limit_vr->max;
1506         }
1507       else
1508         {
1509           range_type = VR_RANGE;
1510           min = limit;
1511           max = limit;
1512         }
1513
1514       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1515
1516       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1517          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1518          from LIMIT.  */
1519       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1520         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1521     }
1522   else if (cond_code == NE_EXPR)
1523     {
1524       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1525          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1526          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1527          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1528          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1529          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1530          not its anti-range.
1531
1532          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1533          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1534          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1535          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1536          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1537          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1538          represent these ranges.
1539
1540          The only situation in which we can build a valid
1541          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1542          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
1543          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1544       if (limit_vr
1545           && limit_vr->type == VR_RANGE
1546           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1547         {
1548           min = limit_vr->min;
1549           max = limit_vr->max;
1550         }
1551       else
1552         {
1553           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1554              valid anti-range.  */
1555           min = max = limit;
1556         }
1557
1558       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1559          just use the original LIMIT.  */
1560       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1561           && vrp_val_is_min (min)
1562           && vrp_val_is_max (max))
1563         min = max = limit;
1564
1565       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1566     }
1567   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1568     {
1569       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1570
1571       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1572         max = limit;
1573       else
1574         {
1575           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1576              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1577              LT_EXPR.  */
1578           max = limit_vr->max;
1579         }
1580
1581       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1582          It would be pointless to try and do anything more since this
1583          all should be optimized away above us.  */
1584       if ((cond_code == LT_EXPR
1585            && compare_values (max, min) == 0)
1586           || is_overflow_infinity (max))
1587         set_value_range_to_varying (vr_p);
1588       else
1589         {
1590           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1591           if (cond_code == LT_EXPR)
1592             {
1593               tree one = build_int_cst (type, 1);
1594               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1595               if (EXPR_P (max))
1596                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1597             }
1598
1599           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1600         }
1601     }
1602   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1603     {
1604       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1605
1606       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1607         min = limit;
1608       else
1609         {
1610           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1611              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1612              GT_EXPR.  */
1613           min = limit_vr->min;
1614         }
1615
1616       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1617          It would be pointless to try and do anything more since this
1618          all should be optimized away above us.  */
1619       if ((cond_code == GT_EXPR
1620            && compare_values (min, max) == 0)
1621           || is_overflow_infinity (min))
1622         set_value_range_to_varying (vr_p);
1623       else
1624         {
1625           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1626           if (cond_code == GT_EXPR)
1627             {
1628               tree one = build_int_cst (type, 1);
1629               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1630               if (EXPR_P (min))
1631                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1632             }
1633
1634           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1635         }
1636     }
1637   else
1638     gcc_unreachable ();
1639
1640   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1641      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1642      instance,
1643
1644         if (p_5 == NULL)
1645           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1646           x_7 = p_6->fld;
1647           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1648
1649      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1650      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1651      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1652      would arise from
1653
1654         if (i_5 > 10)
1655           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1656           if (i_5 < 5)
1657             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1658
1659      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1660      pointless to try and do anything with i_7's range because
1661      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1662      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1663      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1664      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1665      this extra check does not hurt and may protect against future
1666      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1667      NULL pointer dereference example.
1668
1669      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1670      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1671      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1672      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1673
1674   var_vr = get_value_range (var);
1675
1676   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1677      ranges or anti-ranges.  */
1678   if (vr_p->type == VR_VARYING
1679       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1680       || var_vr->type == VR_VARYING
1681       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1682       || symbolic_range_p (vr_p)
1683       || symbolic_range_p (var_vr))
1684     return;
1685
1686   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1687     {
1688       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1689          refine the resulting range.  Since the assert expression
1690          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1691          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1692          get better precision.  */
1693       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1694         {
1695           /* Use the larger of the two minimums.  */
1696           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1697             min = var_vr->min;
1698           else
1699             min = vr_p->min;
1700
1701           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1702           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1703             max = var_vr->max;
1704           else
1705             max = vr_p->max;
1706
1707           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1708         }
1709       else
1710         {
1711           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1712              VARYING, because we will not be able to do anything
1713              meaningful with it.  */
1714           set_value_range_to_varying (vr_p);
1715         }
1716     }
1717   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1718            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1719     {
1720       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1721          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1722          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1723          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1724       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1725           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1726         set_value_range_to_varying (vr_p);
1727       else
1728         {
1729           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1730           int cmp;
1731
1732           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1733              there are three cases to consider.
1734
1735
1736              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the 
1737                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1738                 different.  In that case the resulting range
1739                 should be whichever range is more precise.
1740                 Typically that will be the VR_RANGE.
1741
1742              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1743                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1744                 should be the VR_RANGE.
1745
1746              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1747                 and the VR_RANGE.
1748
1749                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1750                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1751                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1752                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1753                     high limit of the original VR_RANGE.
1754
1755                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1756                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1757                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1758                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1759                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1760           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1761             {
1762               anti_min = vr_p->min;
1763               anti_max = vr_p->max;
1764               real_min = var_vr->min;
1765               real_max = var_vr->max;
1766             }
1767           else
1768             {
1769               anti_min = var_vr->min;
1770               anti_max = var_vr->max;
1771               real_min = vr_p->min;
1772               real_max = vr_p->max;
1773             }
1774
1775
1776           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1777              not including any endpoints.  */
1778           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1779               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1780             {
1781               /* If the range is covering the whole valid range of
1782                  the type keep the anti-range.  */
1783               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1784                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1785                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1786                                  real_max, vr_p->equiv);
1787             }
1788           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1789              VR_RANGE.  */
1790           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1791                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1792             {
1793               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1794                                real_max, vr_p->equiv);
1795             }
1796           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1797              part of the real range.  Thus creating a new
1798              low for the real range.  */
1799           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1800                     || cmp == 0)
1801                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1802             {
1803               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1804               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1805                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1806                 {
1807                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1808                     {
1809                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1810                       return;
1811                     }
1812                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1813                 }
1814               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1815                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1816                                    anti_max,
1817                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1818               else
1819                 min = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1820                                    anti_max, size_int (1));
1821               max = real_max;
1822               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1823             }
1824           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1825              part of the real range.  Thus creating a new
1826              higher for the real range.  */
1827           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1828                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1829                        || cmp == 0))
1830             {
1831               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1832               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1833                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1834                 {
1835                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1836                     {
1837                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1838                       return;
1839                     }
1840                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1841                 }
1842               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1843                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1844                                    anti_min,
1845                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1846               else
1847                 max = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1848                                    anti_min,
1849                                    size_int (-1));
1850               min = real_min;
1851               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1852             }
1853         }
1854     }
1855 }
1856
1857
1858 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1859    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1860    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1861    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1862    instance,
1863
1864         x_3 = y_5;
1865         if (x_3 > y_5)
1866           ...
1867
1868     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1869     always false.  */
1870
1871 static void
1872 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1873 {
1874   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1875
1876   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1877     copy_value_range (vr, var_vr);
1878   else
1879     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1880
1881   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1882 }
1883
1884
1885 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1886    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1887    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1888    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1889    the type does not support it.  */
1890
1891 static tree
1892 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1893 {
1894   tree res;
1895
1896   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1897
1898   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1899      on -INF and +INF.  */
1900   if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
1901     {
1902       int checkz = compare_values (res, val1);
1903       bool overflow = false;
1904
1905       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1906          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1907       if ((code == PLUS_EXPR
1908            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1909           || (code == MINUS_EXPR
1910               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1911         {
1912           overflow = true;
1913         }
1914       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1915          output of the multiplication by the first input of the
1916          multiplication.  If the result of that division operation is
1917          not equal to the second input of the multiplication, then the
1918          multiplication overflowed.  */
1919       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1920         {
1921           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1922                                       res,
1923                                       val1, 0);
1924           int check = compare_values (tmp, val2);
1925
1926           if (check != 0)
1927             overflow = true;
1928         }
1929
1930       if (overflow)
1931         {
1932           res = copy_node (res);
1933           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1934         }
1935
1936     }
1937   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
1938             && !TREE_OVERFLOW (val1)
1939             && !TREE_OVERFLOW (val2))
1940            || is_overflow_infinity (val1)
1941            || is_overflow_infinity (val2))
1942     {
1943       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1944          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1945          and the combination of signs of the operands.  */
1946       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1947       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1948
1949       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1950           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
1951         return NULL_TREE;
1952
1953       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
1954          since we can't tell what the sign of the result should be.
1955          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
1956       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
1957            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
1958           && is_overflow_infinity (val1)
1959           && is_overflow_infinity (val2))
1960         return NULL_TREE;
1961
1962       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
1963       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
1964            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1965            || code == CEIL_DIV_EXPR
1966            || code == EXACT_DIV_EXPR
1967            || code == ROUND_DIV_EXPR
1968            || code == RSHIFT_EXPR)
1969           && (is_overflow_infinity (val1)
1970               || is_overflow_infinity (val2)))
1971         return NULL_TREE;
1972
1973       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1974          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1975          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1976          can yield overflow without overflown operands because we
1977          are working with integral types only... except in the
1978          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1979          for division too.  */
1980
1981       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1982          by the comparison of the signs of the operands.  */
1983       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1984           /* For addition, the operands must be of the same sign
1985              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1986              of one of the operands, for example the first.  For
1987              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
1988           || (code == PLUS_EXPR
1989               && (sgn1 >= 0
1990                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
1991                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
1992           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
1993              different signs to yield an overflow.  Its sign is
1994              therefore that of the first operand or the opposite of
1995              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
1996              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
1997              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
1998              - INF is negative, not positive.  */
1999           || (code == MINUS_EXPR
2000               && (sgn1 >= 0
2001                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2002                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2003           /* We only get in here with positive shift count, so the
2004              overflow direction is the same as the sign of val1.
2005              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2006              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2007           || (code == RSHIFT_EXPR
2008               && sgn1 >= 0)
2009           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2010           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2011           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2012           || code == CEIL_DIV_EXPR
2013           || code == EXACT_DIV_EXPR
2014           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2015         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2016                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2017                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2018       else
2019         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2020                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2021                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2022     }
2023
2024   return res;
2025 }
2026
2027
2028 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
2029    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
2030
2031 static void
2032 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2033                                 enum tree_code code,
2034                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2035 {
2036   enum value_range_type type;
2037   tree min, max;
2038   int cmp;
2039   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2040   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2041
2042   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2043      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2044   if (code != PLUS_EXPR
2045       && code != MINUS_EXPR
2046       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2047       && code != MULT_EXPR
2048       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2049       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2050       && code != CEIL_DIV_EXPR
2051       && code != EXACT_DIV_EXPR
2052       && code != ROUND_DIV_EXPR
2053       && code != RSHIFT_EXPR
2054       && code != MIN_EXPR
2055       && code != MAX_EXPR
2056       && code != BIT_AND_EXPR
2057       && code != TRUTH_AND_EXPR
2058       && code != TRUTH_OR_EXPR)
2059     {
2060       /* We can still do constant propagation here.  */
2061       tree const_op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0);
2062       tree const_op1 = op_with_constant_singleton_value_range (op1);
2063       if (const_op0 || const_op1)
2064         {
2065           tree tem = fold_binary (code, expr_type,
2066                                   const_op0 ? const_op0 : op0,
2067                                   const_op1 ? const_op1 : op1);
2068           if (tem
2069               && is_gimple_min_invariant (tem)
2070               && !is_overflow_infinity (tem))
2071             {
2072               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2073               return;
2074             }
2075         }
2076       set_value_range_to_varying (vr);
2077       return;
2078     }
2079
2080   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2081      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2082   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2083     vr0 = *(get_value_range (op0));
2084   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2085     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2086   else
2087     set_value_range_to_varying (&vr0);
2088
2089   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2090     vr1 = *(get_value_range (op1));
2091   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2092     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2093   else
2094     set_value_range_to_varying (&vr1);
2095
2096   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
2097   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
2098     {
2099       set_value_range_to_undefined (vr);
2100       return;
2101     }
2102
2103   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2104   type = vr0.type;
2105
2106   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2107      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2108      because we may be able to derive a useful range even if one of
2109      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
2110      able to derive anti-ranges in some cases.  */
2111   if (code != BIT_AND_EXPR
2112       && code != TRUTH_AND_EXPR
2113       && code != TRUTH_OR_EXPR
2114       && (vr0.type == VR_VARYING
2115           || vr1.type == VR_VARYING
2116           || vr0.type != vr1.type
2117           || symbolic_range_p (&vr0)
2118           || symbolic_range_p (&vr1)))
2119     {
2120       set_value_range_to_varying (vr);
2121       return;
2122     }
2123
2124   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2125   if (POINTER_TYPE_P (expr_type)
2126       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2127       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
2128     {
2129       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2130         {
2131           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2132              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2133              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2134              are varying.  */
2135           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2136             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2137           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2138             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2139           else
2140             set_value_range_to_varying (vr);
2141
2142           return;
2143         }
2144       gcc_assert (code == POINTER_PLUS_EXPR);
2145       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2146          whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2147       if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2148         set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2149       else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2150         set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2151       else
2152         set_value_range_to_varying (vr);
2153
2154       return;
2155     }
2156
2157   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2158      range and see what we end up with.  */
2159   if (code == TRUTH_AND_EXPR
2160       || code == TRUTH_OR_EXPR)
2161     {
2162       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
2163          expression evaluates zero.  */
2164       if (code == TRUTH_AND_EXPR
2165           && ((vr0.type == VR_RANGE
2166                && integer_zerop (vr0.min)
2167                && integer_zerop (vr0.max))
2168               || (vr1.type == VR_RANGE
2169                   && integer_zerop (vr1.min)
2170                   && integer_zerop (vr1.max))))
2171         {
2172           type = VR_RANGE;
2173           min = max = build_int_cst (expr_type, 0);
2174         }
2175       /* If one of the operands is one, we know that the whole
2176          expression evaluates one.  */
2177       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
2178                && ((vr0.type == VR_RANGE
2179                     && integer_onep (vr0.min)
2180                     && integer_onep (vr0.max))
2181                    || (vr1.type == VR_RANGE
2182                        && integer_onep (vr1.min)
2183                        && integer_onep (vr1.max))))
2184         {
2185           type = VR_RANGE;
2186           min = max = build_int_cst (expr_type, 1);
2187         }
2188       else if (vr0.type != VR_VARYING
2189                && vr1.type != VR_VARYING
2190                && vr0.type == vr1.type
2191                && !symbolic_range_p (&vr0)
2192                && !overflow_infinity_range_p (&vr0)
2193                && !symbolic_range_p (&vr1)
2194                && !overflow_infinity_range_p (&vr1))
2195         {
2196           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
2197           min = fold_binary (code, expr_type, vr0.min, vr1.min);
2198           max = fold_binary (code, expr_type, vr0.max, vr1.max);
2199         }
2200       else
2201         {
2202           /* The result of a TRUTH_*_EXPR is always true or false.  */
2203           set_value_range_to_truthvalue (vr, expr_type);
2204           return;
2205         }
2206     }
2207   else if (code == PLUS_EXPR
2208            || code == MIN_EXPR
2209            || code == MAX_EXPR)
2210     {
2211       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2212          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2213          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2214          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2215          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2216          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2217          this point.  */
2218       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2219         {
2220           set_value_range_to_varying (vr);
2221           return;
2222         }
2223
2224       /* For operations that make the resulting range directly
2225          proportional to the original ranges, apply the operation to
2226          the same end of each range.  */
2227       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2228       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2229     }
2230   else if (code == MULT_EXPR
2231            || code == TRUNC_DIV_EXPR
2232            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2233            || code == CEIL_DIV_EXPR
2234            || code == EXACT_DIV_EXPR
2235            || code == ROUND_DIV_EXPR
2236            || code == RSHIFT_EXPR)
2237     {
2238       tree val[4];
2239       size_t i;
2240       bool sop;
2241
2242       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2243          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2244          precise range for such a case.  For example, if we have
2245          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2246          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2247          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2248          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2249          point.  */
2250       if (code == MULT_EXPR
2251           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2252           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
2253         {
2254           set_value_range_to_varying (vr);
2255           return;
2256         }
2257
2258       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2259          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2260          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2261          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2262          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2263       if (code == RSHIFT_EXPR)
2264         {
2265           if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2266               || !vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop)
2267               || (operand_less_p
2268                   (build_int_cst (TREE_TYPE (vr1.max),
2269                                   TYPE_PRECISION (expr_type) - 1),
2270                    vr1.max) != 0))
2271             {
2272               set_value_range_to_varying (vr);
2273               return;
2274             }
2275         }
2276
2277       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
2278          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2279          need to operate on different values to get the minimum and
2280          maximum values for the new range.  One approach is to figure
2281          out all the variations of range combinations and do the
2282          operations.
2283
2284          However, this involves several calls to compare_values and it
2285          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2286          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2287          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2288          the new range.  */
2289
2290       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
2291       else if (code != MULT_EXPR
2292                && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
2293         {
2294           set_value_range_to_varying (vr);
2295           return;
2296         }
2297
2298       /* Compute the 4 cross operations.  */
2299       sop = false;
2300       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2301       if (val[0] == NULL_TREE)
2302         sop = true;
2303
2304       if (vr1.max == vr1.min)
2305         val[1] = NULL_TREE;
2306       else
2307         {
2308           val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2309           if (val[1] == NULL_TREE)
2310             sop = true;
2311         }
2312
2313       if (vr0.max == vr0.min)
2314         val[2] = NULL_TREE;
2315       else
2316         {
2317           val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2318           if (val[2] == NULL_TREE)
2319             sop = true;
2320         }
2321
2322       if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
2323         val[3] = NULL_TREE;
2324       else
2325         {
2326           val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2327           if (val[3] == NULL_TREE)
2328             sop = true;
2329         }
2330
2331       if (sop)
2332         {
2333           set_value_range_to_varying (vr);
2334           return;
2335         }
2336
2337       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2338          of VAL[i].  */
2339       min = val[0];
2340       max = val[0];
2341       for (i = 1; i < 4; i++)
2342         {
2343           if (!is_gimple_min_invariant (min)
2344               || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2345               || !is_gimple_min_invariant (max)
2346               || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2347             break;
2348
2349           if (val[i])
2350             {
2351               if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2352                   || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2353                       && !is_overflow_infinity (val[i])))
2354                 {
2355                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2356                      to it so that we set the resulting range to
2357                      VARYING.  */
2358                   min = max = val[i];
2359                   break;
2360                 }
2361
2362               if (compare_values (val[i], min) == -1)
2363                 min = val[i];
2364
2365               if (compare_values (val[i], max) == 1)
2366                 max = val[i];
2367             }
2368         }
2369     }
2370   else if (code == MINUS_EXPR)
2371     {
2372       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2373          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2374          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2375          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2376          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2377          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2378          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2379       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2380         {
2381           set_value_range_to_varying (vr);
2382           return;
2383         }
2384
2385       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2386          each range.  */
2387       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2388       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2389     }
2390   else if (code == BIT_AND_EXPR)
2391     {
2392       if (vr0.type == VR_RANGE
2393           && vr0.min == vr0.max
2394           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2395           && !TREE_OVERFLOW (vr0.max)
2396           && tree_int_cst_sgn (vr0.max) >= 0)
2397         {
2398           min = build_int_cst (expr_type, 0);
2399           max = vr0.max;
2400         }
2401       else if (vr1.type == VR_RANGE
2402                && vr1.min == vr1.max
2403                && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST
2404                && !TREE_OVERFLOW (vr1.max)
2405                && tree_int_cst_sgn (vr1.max) >= 0)
2406         {
2407           type = VR_RANGE;
2408           min = build_int_cst (expr_type, 0);
2409           max = vr1.max;
2410         }
2411       else
2412         {
2413           set_value_range_to_varying (vr);
2414           return;
2415         }
2416     }
2417   else
2418     gcc_unreachable ();
2419
2420   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2421      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2422      representation.  */
2423   if (min == NULL_TREE
2424       || !is_gimple_min_invariant (min)
2425       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2426       || max == NULL_TREE
2427       || !is_gimple_min_invariant (max)
2428       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2429     {
2430       set_value_range_to_varying (vr);
2431       return;
2432     }
2433
2434   /* We punt if:
2435      1) [-INF, +INF]
2436      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2437      3) [+-INF(OVF), +INF]
2438      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2439      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2440      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2441      overflow.  */
2442   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2443       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2444     {
2445       set_value_range_to_varying (vr);
2446       return;
2447     }
2448
2449   cmp = compare_values (min, max);
2450   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2451     {
2452       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2453          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2454          the new range VARYING.  */
2455       set_value_range_to_varying (vr);
2456     }
2457   else
2458     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2459 }
2460
2461
2462 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
2463    the range of its operand and the expression code.  */
2464
2465 static void
2466 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
2467                                tree type, tree op0)
2468 {
2469   tree min, max;
2470   int cmp;
2471   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2472
2473   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2474      cannot easily determine a resulting range.  */
2475   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2476       || code == FLOAT_EXPR
2477       || code == BIT_NOT_EXPR
2478       || code == CONJ_EXPR)
2479     {
2480       /* We can still do constant propagation here.  */
2481       if ((op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0)) != NULL_TREE)
2482         {
2483           tree tem = fold_unary (code, type, op0);
2484           if (tem
2485               && is_gimple_min_invariant (tem)
2486               && !is_overflow_infinity (tem))
2487             {
2488               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2489               return;
2490             }
2491         }
2492       set_value_range_to_varying (vr);
2493       return;
2494     }
2495
2496   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2497      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2498   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2499     vr0 = *(get_value_range (op0));
2500   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2501     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2502   else
2503     set_value_range_to_varying (&vr0);
2504
2505   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2506   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2507     {
2508       set_value_range_to_undefined (vr);
2509       return;
2510     }
2511
2512   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2513      a pointer or integral type.  */
2514   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2515        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2516       || (vr0.type != VR_VARYING
2517           && symbolic_range_p (&vr0)))
2518     {
2519       set_value_range_to_varying (vr);
2520       return;
2521     }
2522
2523   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2524      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2525   if (POINTER_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2526     {
2527       bool sop;
2528
2529       sop = false;
2530       if (range_is_nonnull (&vr0)
2531           || (tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, op0, &sop)
2532               && !sop))
2533         set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2534       else if (range_is_null (&vr0))
2535         set_value_range_to_null (vr, type);
2536       else
2537         set_value_range_to_varying (vr);
2538
2539       return;
2540     }
2541
2542   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2543   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2544       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2545       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2546     {
2547       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2548       tree outer_type = type;
2549
2550       /* Always use base-types here.  This is important for the
2551          correct signedness.  */
2552       if (TREE_TYPE (inner_type))
2553         inner_type = TREE_TYPE (inner_type);
2554       if (TREE_TYPE (outer_type))
2555         outer_type = TREE_TYPE (outer_type);
2556
2557       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2558          a full range for the following transformation.  */
2559       if (vr0.type == VR_VARYING
2560           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2561         {
2562           vr0.type = VR_RANGE;
2563           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2564           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2565         }
2566
2567       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2568          not truncating we can convert the min and max values and
2569          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2570          conversion if the size of the range is less than what the
2571          precision of the target type can represent and the range is
2572          not an anti-range.  */
2573       if ((vr0.type == VR_RANGE
2574            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2575           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2576           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2577           && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2578           && !is_overflow_infinity (vr0.max)
2579           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2580               || (vr0.type == VR_RANGE
2581                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2582                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min, 0),
2583                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)), 0)))))
2584         {
2585           tree new_min, new_max;
2586           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2587                                            TREE_INT_CST_LOW (vr0.min),
2588                                            TREE_INT_CST_HIGH (vr0.min), 0, 0);
2589           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2590                                            TREE_INT_CST_LOW (vr0.max),
2591                                            TREE_INT_CST_HIGH (vr0.max), 0, 0);
2592           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2593                                             new_min, new_max, NULL);
2594           return;
2595         }
2596
2597       set_value_range_to_varying (vr);
2598       return;
2599     }
2600
2601   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2602      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2603      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2604      operand that is VR_VARYING.  */
2605   if (vr0.type == VR_VARYING)
2606     {
2607       set_value_range_to_varying (vr);
2608       return;
2609     }
2610
2611   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2612      up with.  */
2613   if (code == NEGATE_EXPR
2614       && !TYPE_UNSIGNED (type))
2615     {
2616       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2617          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2618       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2619         min = negative_overflow_infinity (type);
2620       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2621         min = positive_overflow_infinity (type);
2622       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2623         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2624       else if (needs_overflow_infinity (type))
2625         {
2626           if (supports_overflow_infinity (type)
2627               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2628               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2629             min = positive_overflow_infinity (type);
2630           else
2631             {
2632               set_value_range_to_varying (vr);
2633               return;
2634             }
2635         }
2636       else
2637         min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2638
2639       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2640         max = negative_overflow_infinity (type);
2641       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2642         max = positive_overflow_infinity (type);
2643       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2644         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2645       else if (needs_overflow_infinity (type))
2646         {
2647           if (supports_overflow_infinity (type))
2648             max = positive_overflow_infinity (type);
2649           else
2650             {
2651               set_value_range_to_varying (vr);
2652               return;
2653             }
2654         }
2655       else
2656         max = TYPE_MIN_VALUE (type);
2657     }
2658   else if (code == NEGATE_EXPR
2659            && TYPE_UNSIGNED (type))
2660     {
2661       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
2662         {
2663           max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2664           min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2665         }
2666       else
2667         {
2668           if (range_is_null (&vr0))
2669             set_value_range_to_null (vr, type);
2670           else
2671             set_value_range_to_varying (vr);
2672           return;
2673         }
2674     }
2675   else if (code == ABS_EXPR
2676            && !TYPE_UNSIGNED (type))
2677     {
2678       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
2679          useful range.  */
2680       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2681           && ((vr0.type == VR_RANGE
2682                && vrp_val_is_min (vr0.min))
2683               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2684                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
2685                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
2686         {
2687           set_value_range_to_varying (vr);
2688           return;
2689         }
2690         
2691       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
2692          included negative values.  */
2693       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2694         min = positive_overflow_infinity (type);
2695       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2696         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2697       else if (!needs_overflow_infinity (type))
2698         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
2699       else if (supports_overflow_infinity (type))
2700         min = positive_overflow_infinity (type);
2701       else
2702         {
2703           set_value_range_to_varying (vr);
2704           return;
2705         }
2706
2707       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2708         max = positive_overflow_infinity (type);
2709       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2710         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2711       else if (!needs_overflow_infinity (type))
2712         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
2713       else if (supports_overflow_infinity (type)
2714                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
2715                   doesn't like this and ICEs.  */
2716                && !is_positive_overflow_infinity (min))
2717         max = positive_overflow_infinity (type);
2718       else
2719         {
2720           set_value_range_to_varying (vr);
2721           return;
2722         }
2723
2724       cmp = compare_values (min, max);
2725
2726       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
2727          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
2728       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2729         { 
2730           if (range_includes_zero_p (&vr0))
2731             {
2732               /* Take the lower of the two values.  */
2733               if (cmp != 1)
2734                 max = min;
2735
2736               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
2737                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
2738                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
2739                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
2740               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2741                 {
2742                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
2743
2744                   min = (vr0.min != type_min_value
2745                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
2746                                             integer_one_node, 0)
2747                          : type_min_value);
2748                 }
2749               else
2750                 {
2751                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
2752                     min = negative_overflow_infinity (type);
2753                   else
2754                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2755                 }
2756             }
2757           else
2758             {
2759               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
2760                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
2761                  anti-range.  */
2762               vr0.type = VR_RANGE;
2763               min = build_int_cst (type, 0);
2764               if (needs_overflow_infinity (type))
2765                 {
2766                   if (supports_overflow_infinity (type))
2767                     max = positive_overflow_infinity (type);
2768                   else
2769                     {
2770                       set_value_range_to_varying (vr);
2771                       return;
2772                     }
2773                 }
2774               else
2775                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
2776             }
2777         }
2778
2779       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
2780          range will be zero.  */
2781       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
2782         {
2783           if (cmp == 1)
2784             max = min;
2785           min = build_int_cst (type, 0);
2786         }
2787       else
2788         {
2789           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
2790           if (cmp == 1)
2791             {
2792               tree t = min;
2793               min = max;
2794               max = t;
2795             }
2796         }
2797     }
2798   else
2799     {
2800       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
2801       min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2802       max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2803
2804       if (needs_overflow_infinity (type))
2805         {
2806           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
2807
2808           /* If both sides have overflowed, we don't know
2809              anything.  */
2810           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
2811                || TREE_OVERFLOW (min))
2812               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
2813                   || TREE_OVERFLOW (max)))
2814             {
2815               set_value_range_to_varying (vr);
2816               return;
2817             }
2818
2819           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2820             min = vr0.min;
2821           else if (TREE_OVERFLOW (min))
2822             {
2823               if (supports_overflow_infinity (type))
2824                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
2825                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
2826                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
2827               else
2828                 {
2829                   set_value_range_to_varying (vr);
2830                   return;
2831                 }
2832             }
2833
2834           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2835             max = vr0.max;
2836           else if (TREE_OVERFLOW (max))
2837             {
2838               if (supports_overflow_infinity (type))
2839                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
2840                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
2841                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
2842               else
2843                 {
2844                   set_value_range_to_varying (vr);
2845                   return;
2846                 }
2847             }
2848         }
2849     }
2850
2851   cmp = compare_values (min, max);
2852   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2853     {
2854       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2855          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2856          the new range VARYING.  */
2857       set_value_range_to_varying (vr);
2858     }
2859   else
2860     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
2861 }
2862
2863
2864 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
2865    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
2866
2867 static void
2868 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
2869 {
2870   tree op0, op1;
2871   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2872   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2873
2874   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2875      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2876   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
2877   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2878     vr0 = *(get_value_range (op0));
2879   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2880     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2881   else
2882     set_value_range_to_varying (&vr0);
2883
2884   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
2885   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2886     vr1 = *(get_value_range (op1));
2887   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2888     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2889   else
2890     set_value_range_to_varying (&vr1);
2891
2892   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
2893   vrp_meet (&vr0, &vr1);
2894   copy_value_range (vr, &vr0);
2895 }
2896
2897
2898 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
2899    on the range of its operand and the expression code.  */
2900
2901 static void
2902 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
2903                                tree type, tree op0, tree op1)
2904 {
2905   bool sop = false;
2906   tree val;
2907   
2908   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop);
2909
2910   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
2911      representation is that we lose the ability to record overflow
2912      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
2913      which relies on overflow.  */
2914
2915   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
2916     {
2917       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
2918          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
2919          type.  */
2920       val = fold_convert (type, val);
2921       if (is_gimple_min_invariant (val))
2922         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
2923       else
2924         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
2925     }
2926   else
2927     /* The result of a comparison is always true or false.  */
2928     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
2929 }
2930
2931 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
2932    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
2933    Store the result in *VR */
2934
2935 static void
2936 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
2937 {
2938   bool sop = false;
2939   tree type = gimple_expr_type (stmt);
2940
2941   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2942       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
2943     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
2944                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
2945   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
2946            && !sop)
2947     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2948   else
2949     set_value_range_to_varying (vr);
2950 }
2951
2952
2953 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
2954    in *VR.  */
2955
2956 static void
2957 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
2958 {
2959   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2960
2961   if (code == ASSERT_EXPR)
2962     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
2963   else if (code == SSA_NAME)
2964     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
2965   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
2966            || code == TRUTH_AND_EXPR
2967            || code == TRUTH_OR_EXPR
2968            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
2969     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
2970                                     gimple_expr_type (stmt),
2971                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
2972                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
2973   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
2974     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
2975                                    gimple_expr_type (stmt),
2976                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
2977   else if (code == COND_EXPR)
2978     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
2979   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2980     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
2981                                    gimple_expr_type (stmt),
2982                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
2983                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
2984   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
2985            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
2986     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
2987   else
2988     set_value_range_to_varying (vr);
2989
2990   if (vr->type == VR_VARYING)
2991     extract_range_basic (vr, stmt);
2992 }
2993
2994 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
2995    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
2996    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
2997
2998 static void
2999 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3000                         gimple stmt, tree var)
3001 {
3002   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type;
3003   enum ev_direction dir;
3004
3005   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3006      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3007   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3008     return;
3009
3010   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3011
3012   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3013   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3014     {
3015       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3016       return;
3017     }
3018
3019   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3020     return;
3021
3022   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3023   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3024
3025   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3026      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3027      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3028      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3029   if (step == NULL_TREE
3030       || !is_gimple_min_invariant (step)
3031       || !valid_value_p (init))
3032     return;
3033
3034   dir = scev_direction (chrec);
3035   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3036          or decreases,  ... */
3037       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3038       /* ... or if it may wrap.  */
3039       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3040                                 true))
3041     return;
3042
3043   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3044      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3045      because we have concluded that the loop probably does not
3046      wrap.  */
3047
3048   type = TREE_TYPE (var);
3049   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3050     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3051   else
3052     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3053   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3054     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3055   else
3056     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3057
3058   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3059     {
3060       min = tmin;
3061       max = tmax;
3062
3063       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3064          from scalar evolutions should be better.  */
3065
3066       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3067         max = init;
3068       else
3069         min = init;
3070
3071       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3072          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3073          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3074          parts of code, or for invalid programs.  */
3075       if (compare_values (min, max) == 1)
3076         return;
3077
3078       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3079     }
3080   else if (vr->type == VR_RANGE)
3081     {
3082       min = vr->min;
3083       max = vr->max;
3084
3085       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3086         {
3087           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3088              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3089           if (compare_values (init, max) == -1)
3090             {
3091               max = init;
3092
3093               /* If we just created an invalid range with the minimum
3094                  greater than the maximum, we fail conservatively.
3095                  This should happen only in unreachable
3096                  parts of code, or for invalid programs.  */
3097               if (compare_values (min, max) == 1)
3098                 return;
3099             }
3100
3101           /* According to the loop information, the variable does not
3102              overflow.  If we think it does, probably because of an
3103              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3104              reset now.  */
3105           if (is_negative_overflow_infinity (min))
3106             min = tmin;
3107         }
3108       else
3109         {
3110           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3111           if (compare_values (init, min) == 1)
3112             {
3113               min = init;
3114
3115               /* Again, avoid creating invalid range by failing.  */
3116               if (compare_values (min, max) == 1)
3117                 return;
3118             }
3119
3120           if (is_positive_overflow_infinity (max))
3121             max = tmax;
3122         }
3123
3124       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3125     }
3126 }
3127
3128 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3129    loop information to see if we can determine that VAR does not
3130    overflow.  */
3131
3132 static bool
3133 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3134 {
3135   struct loop *l;
3136   tree chrec, init, step;
3137
3138   if (current_loops == NULL)
3139     return true;
3140
3141   l = loop_containing_stmt (stmt);
3142   if (l == NULL)
3143     return true;
3144
3145   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3146   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3147     return true;
3148
3149   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3150   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3151
3152   if (step == NULL_TREE
3153       || !is_gimple_min_invariant (step)
3154       || !valid_value_p (init))
3155     return true;
3156
3157   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3158      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3159
3160   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3161                              true))
3162     return true;
3163
3164   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3165     {
3166       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3167       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3168     }
3169
3170   return false;
3171 }
3172
3173
3174 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3175    
3176    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3177      all the values in the ranges.
3178
3179    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3180
3181    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3182      value of the comparison.
3183
3184    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3185    overflow infinity was used in the test.  */
3186
3187
3188 static tree
3189 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3190                 bool *strict_overflow_p)
3191 {
3192   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3193   if (vr0->type == VR_VARYING
3194       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3195       || vr1->type == VR_VARYING
3196       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3197     return NULL_TREE;
3198
3199   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3200   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3201     {
3202       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3203          comparison.  */
3204       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3205         return NULL_TREE;
3206
3207       /* These comparisons are never statically computable.  */
3208       if (comp == GT_EXPR
3209           || comp == GE_EXPR
3210           || comp == LT_EXPR
3211           || comp == LE_EXPR)
3212         return NULL_TREE;
3213
3214       /* Equality can be computed only between a range and an
3215          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3216       if (vr0->type == VR_RANGE)
3217         {
3218           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3219           value_range_t *tmp = vr0;
3220           vr0 = vr1;
3221           vr1 = tmp;
3222         }
3223
3224       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3225
3226       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3227           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3228         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3229
3230       return NULL_TREE;
3231     }
3232
3233   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3234       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3235     return NULL_TREE;
3236
3237   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3238      operands around and change the comparison code.  */
3239   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3240     {
3241       value_range_t *tmp;
3242       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3243       tmp = vr0;
3244       vr0 = vr1;
3245       vr1 = tmp;
3246     }
3247
3248   if (comp == EQ_EXPR)
3249     {
3250       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3251          exactly one value.  */
3252       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3253           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3254         {
3255           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3256                                               strict_overflow_p);
3257           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3258                                               strict_overflow_p);
3259           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3260             return boolean_true_node;
3261           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3262             return boolean_false_node;
3263         }
3264       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3265       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3266                                      strict_overflow_p) == 1
3267                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3268                                         strict_overflow_p) == 1)
3269         return boolean_false_node;
3270
3271       return NULL_TREE;
3272     }
3273   else if (comp == NE_EXPR)
3274     {
3275       int cmp1, cmp2;
3276
3277       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3278          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3279          make sure that both comparisons yield similar results to
3280          avoid comparing values that cannot be compared at
3281          compile-time.  */
3282       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3283       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3284       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3285         return boolean_true_node;
3286
3287       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3288          return false.  */
3289       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3290                                      strict_overflow_p) == 0
3291                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3292                                         strict_overflow_p) == 0
3293                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3294                                         strict_overflow_p) == 0
3295                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3296                                         strict_overflow_p) == 0)
3297         return boolean_false_node;
3298
3299       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3300       else
3301         return NULL_TREE;
3302     }
3303   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3304     {
3305       int tst;
3306
3307       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3308       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3309       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3310           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3311         {
3312           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3313               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3314             *strict_overflow_p = true;
3315           return boolean_true_node;
3316         }
3317
3318       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3319       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3320       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3321           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3322         {
3323           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3324               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3325             *strict_overflow_p = true;
3326           return boolean_false_node;
3327         }
3328
3329       /* Otherwise, we don't know.  */
3330       return NULL_TREE;
3331     }
3332     
3333   gcc_unreachable ();
3334 }
3335
3336
3337 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3338    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3339    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3340    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3341    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3342    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3343    infinity was used in the test.  */
3344
3345 static tree
3346 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3347                           bool *strict_overflow_p)
3348 {
3349   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3350     return NULL_TREE;
3351
3352   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3353   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3354     {
3355       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3356          compile time are equality and inequality.  */
3357       if (comp == GT_EXPR
3358           || comp == GE_EXPR
3359           || comp == LT_EXPR
3360           || comp == LE_EXPR)
3361         return NULL_TREE;
3362
3363       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3364       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3365         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3366
3367       return NULL_TREE;
3368     }
3369
3370   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3371     return NULL_TREE;
3372
3373   if (comp == EQ_EXPR)
3374     {
3375       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3376          one value.  */
3377       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3378         {
3379           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3380           if (cmp == 0)
3381             return boolean_true_node;
3382           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3383             return boolean_false_node;
3384         }
3385       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3386                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3387         return boolean_false_node;
3388
3389       return NULL_TREE;
3390     }
3391   else if (comp == NE_EXPR)
3392     {
3393       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3394       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3395           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3396         return boolean_true_node;
3397
3398       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3399          false.  */
3400       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3401           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3402         return boolean_false_node;
3403
3404       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3405       return NULL_TREE;
3406     }
3407   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3408     {
3409       int tst;
3410
3411       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3412       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3413       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3414           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3415         {
3416           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3417             *strict_overflow_p = true;
3418           return boolean_true_node;
3419         }
3420
3421       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3422       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3423       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3424           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3425         {
3426           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3427             *strict_overflow_p = true;
3428           return boolean_false_node;
3429         }
3430
3431       /* Otherwise, we don't know.  */
3432       return NULL_TREE;
3433     }
3434   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3435     {
3436       int tst;
3437
3438       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3439       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3440       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3441           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3442         {
3443           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3444             *strict_overflow_p = true;
3445           return boolean_true_node;
3446         }
3447
3448       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3449       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3450       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3451           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3452         {
3453           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3454             *strict_overflow_p = true;
3455           return boolean_false_node;
3456         }
3457
3458       /* Otherwise, we don't know.  */
3459       return NULL_TREE;
3460     }
3461
3462   gcc_unreachable ();
3463 }
3464
3465
3466 /* Debugging dumps.  */
3467
3468 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3469 void debug_value_range (value_range_t *);
3470 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3471 void debug_all_value_ranges (void);
3472 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3473 void debug_vr_equiv (bitmap);
3474
3475
3476 /* Dump value range VR to FILE.  */
3477
3478 void
3479 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3480 {
3481   if (vr == NULL)
3482     fprintf (file, "[]");
3483   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3484     fprintf (file, "UNDEFINED");
3485   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3486     {
3487       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3488
3489       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3490
3491       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3492         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3493       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3494                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3495                && vrp_val_is_min (vr->min))
3496         fprintf (file, "-INF");
3497       else
3498         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3499
3500       fprintf (file, ", ");
3501
3502       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3503         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3504       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3505                && vrp_val_is_max (vr->max))
3506         fprintf (file, "+INF");
3507       else
3508         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3509
3510       fprintf (file, "]");
3511
3512       if (vr->equiv)
3513         {
3514           bitmap_iterator bi;
3515           unsigned i, c = 0;
3516
3517           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3518
3519           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3520             {
3521               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3522               fprintf (file, " ");
3523               c++;
3524             }
3525
3526           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3527         }
3528     }
3529   else if (vr->type == VR_VARYING)
3530     fprintf (file, "VARYING");
3531   else
3532     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3533 }
3534
3535
3536 /* Dump value range VR to stderr.  */
3537
3538 void
3539 debug_value_range (value_range_t *vr)
3540 {
3541   dump_value_range (stderr, vr);
3542   fprintf (stderr, "\n");
3543 }
3544
3545
3546 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3547
3548 void
3549 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3550 {
3551   size_t i;
3552
3553   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
3554     {
3555       if (vr_value[i])
3556         {
3557           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3558           fprintf (file, ": ");
3559           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3560           fprintf (file, "\n");
3561         }
3562     }
3563
3564   fprintf (file, "\n");
3565 }
3566
3567
3568 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3569
3570 void
3571 debug_all_value_ranges (void)
3572 {
3573   dump_all_value_ranges (stderr);
3574 }
3575
3576
3577 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3578    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3579    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3580
3581 static gimple
3582 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3583 {
3584   tree n;
3585   gimple assertion;
3586
3587   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3588   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3589
3590   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3591     {
3592       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
3593       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3594     }
3595   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
3596     {
3597       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
3598       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3599       gcc_assert (op0 == v);
3600       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_false_node);
3601     }
3602   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3603     {
3604       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3605       gcc_assert (v == cond);
3606       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3607     }
3608   else
3609     gcc_unreachable ();
3610
3611   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3612
3613   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3614      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3615      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3616      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3617   register_new_name_mapping (n, v);
3618
3619   return assertion;
3620 }
3621
3622
3623 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
3624    point values.  */
3625
3626 static inline bool
3627 fp_predicate (gimple stmt)
3628 {
3629   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
3630
3631   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
3632 }
3633
3634
3635 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
3636    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
3637    describes the inferred range.  Return true if a range could be
3638    inferred.  */
3639
3640 static bool
3641 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
3642 {
3643   *val_p = NULL_TREE;
3644   *comp_code_p = ERROR_MARK;
3645
3646   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
3647      abnormal edges.  */
3648   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
3649     return false;
3650
3651   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
3652      exceptions.  */
3653   if (stmt_could_throw_p (stmt))
3654     return false;
3655
3656   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
3657      successors, there is no point inferring anything about any of its
3658      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
3659      for the assertion, anyway.  */
3660   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
3661     return false;
3662
3663   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
3664      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
3665   if (flag_delete_null_pointer_checks
3666       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
3667       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
3668     {
3669       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
3670
3671       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
3672       if (num_loads + num_stores > 0)
3673         {
3674           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
3675           *comp_code_p = NE_EXPR;
3676           return true;
3677         }
3678     }
3679
3680   return false;
3681 }
3682
3683
3684 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
3685 void debug_asserts_for (tree);
3686 void dump_all_asserts (FILE *);
3687 void debug_all_asserts (void);
3688
3689 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
3690
3691 void
3692 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
3693 {
3694   assert_locus_t loc;
3695
3696   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
3697   print_generic_expr (file, name, 0);
3698   fprintf (file, "\n");
3699
3700   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3701   while (loc)
3702     {
3703       fprintf (file, "\t");
3704       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
3705       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
3706       if (loc->e)
3707         {
3708           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
3709                    loc->e->dest->index);
3710           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
3711         }
3712       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
3713       print_generic_expr (file, name, 0);
3714       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
3715       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
3716       fprintf (file, "\n\n");
3717       loc = loc->next;
3718     }
3719
3720   fprintf (file, "\n");
3721 }
3722
3723
3724 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
3725
3726 void
3727 debug_asserts_for (tree name)
3728 {
3729   dump_asserts_for (stderr, name);
3730 }
3731
3732
3733 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
3734
3735 void
3736 dump_all_asserts (FILE *file)
3737 {
3738   unsigned i;
3739   bitmap_iterator bi;
3740
3741   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
3742   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3743     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
3744   fprintf (file, "\n");
3745 }
3746
3747
3748 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
3749
3750 void
3751 debug_all_asserts (void)
3752 {
3753   dump_all_asserts (stderr);
3754 }
3755
3756
3757 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
3758    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
3759    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
3760    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
3761
3762    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
3763    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
3764    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
3765    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
3766    must not be NULL.  */
3767
3768 static void
3769 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
3770                          enum tree_code comp_code,
3771                          tree val,
3772                          basic_block bb,
3773                          edge e,
3774                          gimple_stmt_iterator si)
3775 {
3776   assert_locus_t n, loc, last_loc;
3777   bool found;
3778   basic_block dest_bb;
3779
3780 #if defined ENABLE_CHECKING
3781   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
3782
3783   if (e == NULL)
3784     gcc_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
3785                 && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
3786 #endif
3787
3788   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
3789      determine if the new location is dominated by a previously
3790      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
3791      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
3792      necessarily true.
3793      
3794      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
3795      split, the new block will dominate the same set of blocks that
3796      E->DEST dominates.
3797      
3798      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
3799      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
3800      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
3801      the new location to move another assertion previously registered
3802      at a block dominated by E->DEST.  */
3803   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
3804
3805   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
3806      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
3807      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
3808      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
3809      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
3810      move the assertion up in the dominance tree).
3811
3812      Note, this is implemented as a simple linked list because there
3813      should not be more than a handful of assertions registered per
3814      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
3815      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
3816   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3817   last_loc = loc;
3818   found = false;
3819   while (loc)
3820     {
3821       if (loc->comp_code == comp_code
3822           && (loc->val == val
3823               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
3824           && (loc->expr == expr
3825               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
3826         {
3827           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
3828              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
3829              we don't need to insert the same assertion again.  Note
3830              that we don't check strict dominance here to avoid
3831              replicating the same assertion inside the same basic
3832              block more than once (e.g., when a pointer is
3833              dereferenced several times inside a block).
3834
3835              An exception to this rule are edge insertions.  If the
3836              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
3837              dominate all the other insertions that we may want to
3838              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
3839              insertion, don't do this dominance check.  */
3840           if (e == NULL
3841               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
3842             return;
3843
3844           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
3845              dominates the existing location for the assertion, move
3846              the assertion up in the dominance tree by updating its
3847              location information.  */
3848           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
3849               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
3850             {
3851               loc->bb = dest_bb;
3852               loc->e = e;
3853               loc->si = si;
3854               return;
3855             }
3856         }
3857
3858       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
3859       last_loc = loc;
3860       loc = loc->next;
3861     }
3862
3863   /* If we didn't find an assertion already registered for
3864      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
3865      assertions associated with NAME.  */
3866   n = XNEW (struct assert_locus_d);
3867   n->bb = dest_bb;
3868   n->e = e;
3869   n->si = si;
3870   n->comp_code = comp_code;
3871   n->val = val;
3872   n->expr = expr;
3873   n->next = NULL;
3874
3875   if (last_loc)
3876     last_loc->next = n;
3877   else
3878     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
3879
3880   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
3881 }
3882
3883 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
3884    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
3885    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
3886
3887    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
3888
3889    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
3890
3891 static bool
3892 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
3893                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
3894                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
3895                                          tree *val_p)
3896 {
3897   enum tree_code comp_code;
3898   tree val;
3899
3900   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
3901      or VAL COMP NAME.  */
3902   if (name == cond_op1)
3903     {
3904       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
3905          COMP around because we need to register NAME as the
3906          first operand in the predicate.  */
3907       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
3908       val = cond_op0;
3909     }
3910   else
3911     {
3912       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
3913          comparison code remains unchanged.  */
3914       comp_code = cond_code;
3915       val = cond_op1;
3916     }
3917
3918   /* Invert the comparison code as necessary.  */
3919   if (invert)
3920     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
3921
3922   /* VRP does not handle float types.  */
3923   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
3924     return false;
3925
3926   /* Do not register always-false predicates.
3927      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
3928      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
3929      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
3930   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
3931       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
3932     {
3933       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
3934       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
3935
3936       if (comp_code == GT_EXPR
3937           && (!max
3938               || compare_values (val, max) == 0))
3939         return false;
3940
3941       if (comp_code == LT_EXPR
3942           && (!min
3943               || compare_values (val, min) == 0))
3944         return false;
3945     }
3946   *code_p = comp_code;
3947   *val_p = val;
3948   return true;
3949 }
3950
3951 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
3952    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
3953    Invert the condition COND if INVERT is true.
3954    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
3955
3956 static bool
3957 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
3958                             enum tree_code cond_code,
3959                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
3960 {
3961   tree val;
3962   enum tree_code comp_code;
3963   bool retval = false;
3964
3965   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
3966                                                 cond_op0,
3967                                                 cond_op1,
3968                                                 invert, &comp_code, &val))
3969     return false;
3970
3971   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
3972      reachable from E.  */
3973   if (live_on_edge (e, name)
3974       && !has_single_use (name))
3975     {
3976       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
3977       retval = true;
3978     }
3979
3980   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
3981      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
3982      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
3983      This catches range and anti-range tests.  */
3984   if ((comp_code == LE_EXPR
3985        || comp_code == GT_EXPR)
3986       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
3987       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
3988     {
3989       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
3990       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
3991
3992       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
3993       if (is_gimple_assign (def_stmt)
3994           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
3995         {
3996           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
3997           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
3998           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
3999               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4000             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4001         }
4002
4003       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4004       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4005         {
4006           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4007               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4008               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4009                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4010             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4011         }
4012
4013       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4014       if (name3 != NULL_TREE
4015           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4016           && (cst2 == NULL_TREE
4017               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4018           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4019           && live_on_edge (e, name3)
4020           && !has_single_use (name3))
4021         {
4022           tree tmp;
4023
4024           /* Build an expression for the range test.  */
4025           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4026           if (cst2 != NULL_TREE)
4027             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4028
4029           if (dump_file)
4030             {
4031               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4032               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4033               fprintf (dump_file, " from ");
4034               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4035               fprintf (dump_file, "\n");
4036             }
4037
4038           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4039
4040           retval = true;
4041         }
4042
4043       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4044       if (name2 != NULL_TREE
4045           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4046           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4047           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4048           && live_on_edge (e, name2)
4049           && !has_single_use (name2))
4050         {
4051           tree tmp;
4052
4053           /* Build an expression for the range test.  */
4054           tmp = name2;
4055           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4056             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4057           if (cst2 != NULL_TREE)
4058             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4059
4060           if (dump_file)
4061             {
4062               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4063               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4064               fprintf (dump_file, " from ");
4065               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4066               fprintf (dump_file, "\n");
4067             }
4068
4069           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4070
4071           retval = true;
4072         }
4073     }
4074
4075   return retval;
4076 }
4077
4078 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4079    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4080    operands in OP's defining statement. 
4081
4082    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4083    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4084
4085 static bool
4086 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4087                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4088 {
4089   bool retval = false;
4090   gimple op_def;
4091   tree val;
4092   enum tree_code rhs_code;
4093
4094   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4095   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4096     return false;
4097
4098   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4099      more than once go ahead and register an assert for OP. 
4100
4101      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4102      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4103      the subgraph).  */
4104   if (!has_single_use (op))
4105     {
4106       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4107       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4108       retval = true;
4109     }
4110
4111   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4112      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4113      to register information about the operands of that assignment.  */
4114   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4115   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4116     return retval;
4117
4118   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4119
4120   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4121     {
4122       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4123       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4124       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4125
4126       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4127         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4128                                               invert);
4129       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4130         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4131                                               invert);
4132     }
4133   else if ((code == NE_EXPR
4134             && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_AND_EXPR
4135                 || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR))
4136            || (code == EQ_EXPR
4137                && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_OR_EXPR
4138                    || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR)))
4139     {
4140       /* Recurse on each operand.  */
4141       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4142                                             code, e, bsi);
4143       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4144                                             code, e, bsi);
4145     }
4146   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_NOT_EXPR)
4147     {
4148       /* Recurse, flipping CODE.  */
4149       code = invert_tree_comparison (code, false);
4150       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4151                                             code, e, bsi);
4152     }
4153   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4154     {
4155       /* Recurse through the copy.  */
4156       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4157                                             code, e, bsi);
4158     }
4159   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4160     { 
4161       /* Recurse through the type conversion.  */
4162       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4163                                             code, e, bsi);
4164     }
4165
4166   return retval;
4167 }
4168
4169 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4170    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4171    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4172
4173 static bool
4174 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4175                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4176                           tree cond_op1)
4177 {
4178   tree val;
4179   enum tree_code comp_code;
4180   bool retval = false;
4181   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4182
4183   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4184      abnormal edges.  */
4185   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4186     return false;
4187
4188   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4189                                                 cond_op0, cond_op1,
4190                                                 is_else_edge,
4191                                                 &comp_code, &val))
4192     return false;
4193
4194   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4195   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4196                                         cond_op1, is_else_edge);
4197
4198
4199   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4200      the value zero or one, then we may be able to assert values
4201      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4202
4203   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for TRUTH_AND_EXPR defining
4204      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_AND_EXPR
4205      have nonzero value.  */
4206   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4207        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4208     {
4209       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4210
4211       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4212           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_AND_EXPR
4213               || gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR))
4214         {
4215           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4216           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4217           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4218           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4219         }
4220     }
4221
4222   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for TRUTH_OR_EXPR defining
4223      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_OR_EXPR
4224      have zero value.  */
4225   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4226        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4227     {
4228       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4229
4230       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4231           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_OR_EXPR
4232               /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4233                  necessarily zero value.  */
4234               || (comp_code == EQ_EXPR
4235                   && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR))))
4236         {
4237           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4238           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4239           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4240           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4241         }
4242     }
4243
4244   return retval;
4245 }
4246
4247
4248 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4249    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4250    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4251
4252    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4253    the predicate operands, an assert location node is added to the
4254    list of assertions for the corresponding operands.  */
4255
4256 static bool
4257 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4258 {
4259   bool need_assert;
4260   gimple_stmt_iterator bsi;
4261   tree op;
4262   edge_iterator ei;
4263   edge e;
4264   ssa_op_iter iter;
4265
4266   need_assert = false;
4267   bsi = gsi_for_stmt (last);
4268
4269   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4270      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4271      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4272      insert.  */
4273   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4274     {
4275       if (e->dest == bb)
4276         continue;
4277
4278       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4279          conditional predicate.  */
4280       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4281         {
4282           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4283                                                    gimple_cond_code (last),
4284                                                    gimple_cond_lhs (last),
4285                                                    gimple_cond_rhs (last));
4286         }
4287     }
4288
4289   return need_assert;
4290 }
4291
4292 /* Compare two case labels sorting first by the destination label uid
4293    and then by the case value.  */
4294
4295 static int
4296 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4297 {
4298   const_tree const case1 = *(const_tree const*)p1;
4299   const_tree const case2 = *(const_tree const*)p2;
4300   unsigned int uid1 = DECL_UID (CASE_LABEL (case1));
4301   unsigned int uid2 = DECL_UID (CASE_LABEL (case2));
4302
4303   if (uid1 < uid2)
4304     return -1;
4305   else if (uid1 == uid2)
4306     {
4307       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4308       if (!CASE_LOW (case1))
4309         return -1;
4310       else if (!CASE_LOW (case2))
4311         return 1;
4312       else
4313         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (case1), CASE_LOW (case2));
4314     }
4315   else
4316     return 1;
4317 }
4318
4319 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4320    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4321    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4322
4323    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4324    the predicate operands, an assert location node is added to the
4325    list of assertions for the corresponding operands.  */
4326
4327 static bool
4328 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4329 {
4330   bool need_assert;
4331   gimple_stmt_iterator bsi;
4332   tree op;
4333   edge e;
4334   tree vec2;
4335   size_t n = gimple_switch_num_labels(last);
4336 #if GCC_VERSION >= 4000
4337   unsigned int idx;
4338 #else
4339   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4340   volatile unsigned int idx;
4341 #endif
4342
4343   need_assert = false;
4344   bsi = gsi_for_stmt (last);
4345   op = gimple_switch_index (last);
4346   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4347     return false;
4348
4349   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4350   vec2 = make_tree_vec (n);
4351   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4352     TREE_VEC_ELT (vec2, idx) = gimple_switch_label (last, idx);
4353   qsort (&TREE_VEC_ELT (vec2, 0), n, sizeof (tree), compare_case_labels);
4354
4355   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4356     {
4357       tree min, max;
4358       tree cl = TREE_VEC_ELT (vec2, idx);
4359
4360       min = CASE_LOW (cl);
4361       max = CASE_HIGH (cl);
4362
4363       /* If there are multiple case labels with the same destination
4364          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4365       if (idx + 1 < n
4366           && CASE_LABEL (cl) == CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, idx + 1)))
4367         {
4368           /* Skip labels until the last of the group.  */
4369           do {
4370             ++idx;
4371           } while (idx < n
4372                    && CASE_LABEL (cl) == CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, idx)));
4373           --idx;
4374
4375           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4376           if (CASE_HIGH (TREE_VEC_ELT (vec2, idx)))
4377             max = CASE_HIGH (TREE_VEC_ELT (vec2, idx));
4378           else
4379             max = CASE_LOW (TREE_VEC_ELT (vec2, idx));
4380         }
4381
4382       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4383          can register anti-ranges.  */
4384       if (min == NULL_TREE)
4385         continue;
4386
4387       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4388       e = find_edge (bb, label_to_block (CASE_LABEL (cl)));
4389
4390       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4391          SWITCH_EXPR.  */
4392       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4393                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4394                                                op,
4395                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4396                                                              min));
4397       if (max)
4398         {
4399           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4400                                                    op,
4401                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4402                                                                  max));
4403         }
4404     }
4405
4406   return need_assert;
4407 }
4408
4409
4410 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4411    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4412    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4413    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4414    determine if A is actually needed.
4415    
4416    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4417    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4418    new location for A is recorded instead.
4419
4420    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4421       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4422
4423    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4424       value range for N, then if N was not already generated by an
4425       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4426       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4427       assume that N is not NULL.
4428
4429    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4430       information from the predicate but need to insert different
4431       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4432       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4433       expression of the form 'X op Y', then
4434
4435       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4436
4437       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4438          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4439          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4440          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4441
4442       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4443
4444       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4445
4446       For instance,
4447
4448             if (a == 9)
4449               b = a;
4450             else
4451               b = c + 1;
4452
4453       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4454       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4455       on the ELSE clause would be unnecessary.
4456
4457    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4458       into BB's dominator children.
4459    
4460    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4461    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4462    location for name N is found, it is registered by calling
4463    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4464    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4465    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4466    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4467    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4468
4469    If this function returns true, then it means that there are names
4470    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4471    inserted by process_assert_insertions.  */
4472
4473 static bool
4474 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4475 {
4476   gimple_stmt_iterator si;
4477   gimple last;
4478   gimple phi;
4479   bool need_assert;
4480
4481   need_assert = false;
4482   last = last_stmt (bb);
4483
4484   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4485      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4486   if (last
4487       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4488       && !fp_predicate (last)
4489       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4490     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4491
4492   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4493      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4494   if (last
4495       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4496       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4497     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4498
4499   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4500      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4501   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4502     {
4503       gimple stmt;
4504       tree op;
4505       ssa_op_iter i;
4506
4507       stmt = gsi_stmt (si);
4508
4509       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4510       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4511         {
4512           tree value;
4513           enum tree_code comp_code;
4514
4515           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4516           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4517
4518           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4519              range for it, and we don't find a previous assertion for
4520              it, create a new assertion location node for OP.  */
4521           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4522             {
4523               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4524                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4525                  was set via a typecast.
4526
4527                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4528                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4529               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4530                 {
4531                   tree t = op;
4532                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4533         
4534                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4535                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4536                          && TREE_CODE
4537                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4538                          && POINTER_TYPE_P
4539                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4540                     {
4541                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4542                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4543
4544                       /* Note we want to register the assert for the
4545                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4546                          conversion.  */
4547                       if (! has_single_use (t))
4548                         {
4549                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4550                                                    bb, NULL, si);
4551                           need_assert = true;
4552                         }
4553                     }
4554                 }
4555
4556               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4557                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4558                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4559               if (!has_single_use (op))
4560                 {
4561                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4562                                            bb, NULL, si);
4563                   need_assert = true;
4564                 }
4565             }
4566         }
4567     }
4568
4569   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4570   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4571     {
4572       use_operand_p arg_p;
4573       ssa_op_iter i;
4574       phi = gsi_stmt (si);
4575
4576       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4577         {
4578           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4579           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4580             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4581         }
4582     }
4583
4584   return need_assert;
4585 }
4586
4587 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4588    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4589    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4590
4591 static bool
4592 find_assert_locations (void)
4593 {
4594   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4595   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4596   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4597   int rpo_cnt, i;
4598   bool need_asserts;
4599
4600   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4601   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
4602   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
4603     bb_rpo[rpo[i]] = i;
4604
4605   need_asserts = false;
4606   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
4607     {
4608       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
4609       edge e;
4610       edge_iterator ei;
4611
4612       if (!live[rpo[i]])
4613         {
4614           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4615           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
4616         }
4617
4618       /* Process BB and update the live information with uses in
4619          this block.  */
4620       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
4621
4622       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
4623       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
4624         {
4625           int pred_rpo = i;
4626           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
4627             {
4628               int pred = e->src->index;
4629               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
4630                 continue;
4631
4632               if (!live[pred])
4633                 {
4634                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4635                   sbitmap_zero (live[pred]);
4636                 }
4637               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
4638
4639               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
4640                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
4641             }
4642
4643           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
4644              live information from this block.  */
4645           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
4646         }
4647       else
4648         {
4649           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
4650           live[rpo[i]] = NULL;
4651         }
4652
4653       /* We can free all successors live bitmaps if all their
4654          predecessors have been visited already.  */
4655       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4656         if (last_rpo[e->dest->index] == i
4657             && live[e->dest->index])
4658           {
4659             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
4660             live[e->dest->index] = NULL;
4661           }
4662     }
4663
4664   XDELETEVEC (rpo);
4665   XDELETEVEC (bb_rpo);
4666   XDELETEVEC (last_rpo);
4667   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
4668     if (live[i])
4669       sbitmap_free (live[i]);
4670   XDELETEVEC (live);
4671
4672   return need_asserts;
4673 }
4674
4675 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
4676    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
4677
4678 static bool
4679 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
4680 {
4681   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
4682   gimple stmt;
4683   tree cond;
4684   gimple assert_stmt;
4685   edge_iterator ei;
4686   edge e;
4687
4688   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
4689   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
4690   if (loc->e)
4691     {
4692       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
4693          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
4694 #if defined ENABLE_CHECKING
4695       gcc_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
4696           || gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_SWITCH);
4697 #endif
4698
4699       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
4700       return true;
4701     }
4702
4703   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
4704      statement must not be the last statement in the block.  */
4705   stmt = gsi_stmt (loc->si);
4706   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
4707     {
4708       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
4709       return false;
4710     }
4711
4712   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
4713      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
4714      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
4715      out of BB.  */
4716   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
4717     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
4718       {
4719         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
4720         return true;
4721       }
4722
4723   gcc_unreachable ();
4724 }
4725
4726
4727 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
4728    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
4729    found in ASSERTS_FOR[i].  */
4730
4731 static void
4732 process_assert_insertions (void)
4733 {
4734   unsigned i;
4735   bitmap_iterator bi;
4736   bool update_edges_p = false;
4737   int num_asserts = 0;
4738
4739   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4740     dump_all_asserts (dump_file);
4741
4742   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4743     {
4744       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
4745       gcc_assert (loc);
4746
4747       while (loc)
4748         {
4749           assert_locus_t next = loc->next;
4750           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
4751           free (loc);
4752           loc = next;
4753           num_asserts++;
4754         }
4755     }
4756
4757   if (update_edges_p)
4758     gsi_commit_edge_inserts ();
4759
4760   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
4761                             num_asserts);
4762 }
4763
4764
4765 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
4766    expressions.  These range expressions are meant to provide information
4767    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
4768    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
4769
4770    x = ...
4771    y = ...
4772    if (x < y)
4773      y = x - 2;
4774    else
4775      x = y + 3;
4776
4777    this pass will transform the code into:
4778
4779    x = ...
4780    y = ...
4781    if (x < y)
4782     {
4783       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
4784       y = x - 2
4785     }
4786    else
4787     {
4788       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
4789       x = y + 3
4790     }
4791
4792    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
4793    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
4794    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
4795    definition of 'x'.  */
4796
4797 static void
4798 insert_range_assertions (void)
4799 {
4800   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
4801   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
4802
4803   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4804
4805   if (find_assert_locations ())
4806     {
4807       process_assert_insertions ();
4808       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
4809     }
4810
4811   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4812     {
4813       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
4814       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
4815     }
4816
4817   free (asserts_for);
4818   BITMAP_FREE (need_assert_for);
4819 }
4820
4821 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
4822    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
4823    array subscript is a constant, check if it is outside valid
4824    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
4825    non-overlapping with valid range.
4826    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
4827
4828 static void
4829 check_array_ref (tree ref, const location_t *location, bool ignore_off_by_one)
4830 {
4831   value_range_t* vr = NULL;
4832   tree low_sub, up_sub;
4833   tree low_bound, up_bound = array_ref_up_bound (ref);
4834
4835   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
4836
4837   if (!up_bound || TREE_NO_WARNING (ref)
4838       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
4839       /* Can not check flexible arrays.  */
4840       || (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (ref)) == NULL_TREE
4841           && TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref)) != NULL_TREE
4842           && TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref))) == NULL_TREE)
4843       /* Accesses after the end of arrays of size 0 (gcc
4844          extension) and 1 are likely intentional ("struct
4845          hack").  */
4846       || compare_tree_int (up_bound, 1) <= 0)
4847     return;
4848
4849   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
4850
4851   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
4852     {
4853       vr = get_value_range (low_sub);
4854       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4855         {
4856           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
4857           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
4858         }
4859     }
4860
4861   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4862     {
4863       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
4864           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
4865           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
4866           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
4867         {
4868           warning (OPT_Warray_bounds,
4869                    "%Harray subscript is outside array bounds", location);
4870           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
4871         }
4872     }
4873   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
4874            && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
4875            && !tree_int_cst_equal (up_bound, up_sub)
4876            && (!ignore_off_by_one
4877                || !tree_int_cst_equal (int_const_binop (PLUS_EXPR,
4878                                                         up_bound,
4879                                                         integer_one_node,
4880                                                         0),
4881                                        up_sub)))
4882     {
4883       warning (OPT_Warray_bounds, "%Harray subscript is above array bounds",
4884                location);
4885       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
4886     }
4887   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
4888            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
4889     {
4890       warning (OPT_Warray_bounds, "%Harray subscript is below array bounds",
4891                location);
4892       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
4893     }
4894 }
4895
4896 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
4897    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
4898
4899 static void
4900 search_for_addr_array(tree t, const location_t *location)
4901 {
4902   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
4903     {
4904       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4905
4906       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
4907         return;
4908
4909       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g)) !=
4910           GIMPLE_SINGLE_RHS)
4911         return;
4912
4913       t = gimple_assign_rhs1 (g);
4914     }
4915
4916
4917   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
4918   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR) 
4919     return;
4920
4921   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
4922   do 
4923     {
4924       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
4925         check_array_ref (t, location, true /*ignore_off_by_one*/);
4926
4927       t = TREE_OPERAND(t,0);
4928     }
4929   while (handled_component_p (t));
4930 }
4931
4932 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
4933    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
4934    subscript one outside the valid range is allowed). Call
4935    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is 
4936    passed in DATA.  */
4937
4938 static tree
4939 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
4940 {
4941   tree t = *tp;
4942   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
4943   const location_t *location = (const location_t *) wi->info;
4944
4945   *walk_subtree = TRUE;
4946
4947   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
4948     check_array_ref (t, location, false /*ignore_off_by_one*/);
4949
4950   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
4951       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
4952     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
4953
4954   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
4955     *walk_subtree = FALSE;
4956
4957   return NULL_TREE;
4958 }
4959
4960 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
4961    on them.  */
4962
4963 static void
4964 check_all_array_refs (void)
4965 {
4966   basic_block bb;
4967   gimple_stmt_iterator si;
4968
4969   FOR_EACH_BB (bb)
4970     {
4971       /* Skip bb's that are clearly unreachable.  */
4972       if (single_pred_p (bb))
4973       {
4974         basic_block pred_bb = EDGE_PRED (bb, 0)->src;
4975         gimple ls = NULL;
4976
4977         if (!gsi_end_p (gsi_last_bb (pred_bb)))
4978           ls = gsi_stmt (gsi_last_bb (pred_bb));
4979
4980         if (ls && gimple_code (ls) == GIMPLE_COND
4981             && ((gimple_cond_false_p (ls)
4982                  && (EDGE_PRED (bb, 0)->flags & EDGE_TRUE_VALUE))
4983                 || (gimple_cond_true_p (ls)
4984                     && (EDGE_PRED (bb, 0)->flags & EDGE_FALSE_VALUE))))
4985           continue;
4986       }
4987       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4988         {
4989           gimple stmt = gsi_stmt (si);
4990           const location_t *location = gimple_location_ptr (stmt);
4991           struct walk_stmt_info wi;
4992           if (!gimple_has_location (stmt))
4993             continue;
4994
4995           if (is_gimple_call (stmt))
4996             {
4997               size_t i;
4998               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
4999               for (i = 0; i < n; i++)
5000                 {
5001                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5002                   search_for_addr_array (arg, location);
5003                 }
5004             }
5005           else
5006             {
5007               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5008               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *) location);
5009
5010               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5011                               check_array_bounds,
5012                               &wi);
5013             }
5014         }
5015     }
5016 }
5017
5018 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5019    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5020    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5021    VRP. 
5022    
5023    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5024    names that had useful range information attached to them.  For
5025    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5026    then N_i will have the range [3, +INF].
5027    
5028    However, by converting the assertion into the implied copy
5029    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5030    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5031    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5032    things like jump threading.
5033    
5034    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5035    VRP need to handle them appropriately. 
5036
5037    Another approach would be to make the range information a first
5038    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5039    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5040    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5041
5042 static void
5043 remove_range_assertions (void)
5044 {
5045   basic_block bb;
5046   gimple_stmt_iterator si;
5047
5048   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5049      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5050      referenced by the current BSI.  */
5051   FOR_EACH_BB (bb)
5052     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5053       {
5054         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5055         gimple use_stmt;
5056
5057         if (is_gimple_assign (stmt)
5058             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5059           {
5060             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5061             tree var;
5062             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5063             use_operand_p use_p;
5064             imm_use_iterator iter;
5065
5066             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5067
5068             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5069             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5070             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5071                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5072               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5073                 {
5074                   SET_USE (use_p, var);
5075                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5076                 }
5077
5078             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5079             gsi_remove (&si, true);
5080             release_defs (stmt); 
5081           }
5082         else
5083           gsi_next (&si);
5084       }
5085 }
5086
5087
5088 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5089
5090 static bool
5091 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5092 {
5093   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5094       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5095       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5096           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5097     return true;
5098   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5099     {
5100       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5101
5102       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5103          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5104          builtin functions.  */
5105       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5106           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5107               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5108           && ((is_gimple_call (stmt)
5109                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5110                && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5111               || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
5112         return true;
5113     }
5114   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5115            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5116     return true;
5117
5118   return false;
5119 }
5120
5121
5122 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5123
5124 static void
5125 vrp_initialize (void)
5126 {
5127   basic_block bb;
5128
5129   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
5130   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5131
5132   FOR_EACH_BB (bb)
5133     {
5134       gimple_stmt_iterator si;
5135
5136       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5137         {
5138           gimple phi = gsi_stmt (si);
5139           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5140             {
5141               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5142               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5143               prop_set_simulate_again (phi, false);
5144             }
5145           else
5146             prop_set_simulate_again (phi, true);
5147         }
5148
5149       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5150         {
5151           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5152
5153           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5154             {
5155               ssa_op_iter i;
5156               tree def;
5157               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5158                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5159               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5160             }
5161           else
5162             {
5163               prop_set_simulate_again (stmt, true);
5164             }
5165         }
5166     }
5167 }
5168
5169
5170 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5171    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5172
5173 static enum ssa_prop_result
5174 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5175 {
5176   tree def, lhs;
5177   ssa_op_iter iter;
5178   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5179   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5180
5181   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5182   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5183       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5184            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5185               build_range_type.  */
5186            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5187            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5188           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5189     {
5190       struct loop *l;
5191       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5192
5193       if (code == GIMPLE_CALL)
5194         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5195       else
5196         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5197
5198       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
5199          else about the range of LHS by examining scalar evolution
5200          information.  */
5201       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
5202         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
5203
5204       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5205         {
5206           *output_p = lhs;
5207
5208           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5209             {
5210               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5211               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5212               fprintf (dump_file, ": ");
5213               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5214               fprintf (dump_file, "\n\n");
5215             }
5216
5217           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5218             return SSA_PROP_VARYING;
5219
5220           return SSA_PROP_INTERESTING;
5221         }
5222
5223       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5224     }
5225   
5226   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5227   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5228     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5229
5230   return SSA_PROP_VARYING;
5231 }
5232
5233 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5234    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5235    is varying or undefined.  */
5236
5237 static inline value_range_t
5238 get_vr_for_comparison (int i)
5239 {
5240   value_range_t vr = *(vr_value[i]);
5241
5242   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5243      range.  This allows us to compare against names that may
5244      have N_i in their ranges.  */
5245   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5246     {
5247       vr.type = VR_RANGE;
5248       vr.min = ssa_name (i);
5249       vr.max = ssa_name (i);
5250     }
5251
5252   return vr;
5253 }
5254
5255 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5256    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5257    compare_range_with_value, including the setting of
5258    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5259
5260 static tree
5261 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5262                          bool *strict_overflow_p)
5263 {
5264   bitmap_iterator bi;
5265   unsigned i;
5266   bitmap e;
5267   tree retval, t;
5268   int used_strict_overflow;
5269   bool sop;
5270   value_range_t equiv_vr;
5271
5272   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5273   e = get_value_range (var)->equiv;
5274
5275   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5276      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5277   used_strict_overflow = -1;
5278
5279   /* Compare vars' value range with val.  */
5280   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5281   sop = false;
5282   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5283   if (retval)
5284     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5285
5286   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5287   if (e == NULL)
5288     {
5289       if (retval
5290           && used_strict_overflow > 0)
5291         *strict_overflow_p = true;
5292       return retval;
5293     }
5294
5295   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5296     {
5297       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5298       sop = false;
5299       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5300       if (t)
5301         {
5302           /* If we get different answers from different members
5303              of the equivalence set this check must be in a dead
5304              code region.  Folding it to a trap representation
5305              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5306           if (retval != NULL
5307               && t != retval)
5308             {
5309               retval = NULL_TREE;
5310               break;
5311             }
5312           retval = t;
5313
5314           if (!sop)
5315             used_strict_overflow = 0;
5316           else if (used_strict_overflow < 0)
5317             used_strict_overflow = 1;
5318         }
5319     }
5320
5321   if (retval
5322       && used_strict_overflow > 0)
5323     *strict_overflow_p = true;
5324
5325   return retval;
5326 }
5327
5328
5329 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5330    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5331    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5332    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5333    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5334
5335
5336 static tree
5337 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5338                bool *strict_overflow_p)
5339 {
5340   tree t, retval;
5341   bitmap e1, e2;
5342   bitmap_iterator bi1, bi2;
5343   unsigned i1, i2;
5344   int used_strict_overflow;
5345   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5346   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5347
5348   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5349      ranges of every name equivalent to N2.  */
5350   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5351   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5352
5353   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5354   if (s_obstack == NULL)
5355     {
5356       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5357       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5358       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5359       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5360     }
5361   if (e1 == NULL)
5362     e1 = s_e1;
5363   if (e2 == NULL)
5364     e2 = s_e2;
5365
5366   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5367      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5368      ranges.  */
5369   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5370   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5371
5372   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5373      names can be compared without checking their ranges.  */
5374   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5375     {
5376       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5377       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5378
5379       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5380              ? boolean_true_node
5381              : boolean_false_node;
5382     }
5383
5384   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5385      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5386   used_strict_overflow = -1;
5387
5388   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5389      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5390      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5391   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5392     {
5393       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5394
5395       t = retval = NULL_TREE;
5396       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5397         {
5398           bool sop = false;
5399
5400           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5401
5402           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5403           if (t)
5404             {
5405               /* If we get different answers from different members
5406                  of the equivalence set this check must be in a dead
5407                  code region.  Folding it to a trap representation
5408                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5409               if (retval != NULL
5410                   && t != retval)
5411                 {
5412                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5413                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5414                   return NULL_TREE;
5415                 }
5416               retval = t;
5417
5418               if (!sop)
5419                 used_strict_overflow = 0;
5420               else if (used_strict_overflow < 0)
5421                 used_strict_overflow = 1;
5422             }
5423         }
5424
5425       if (retval)
5426         {
5427           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5428           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5429           if (used_strict_overflow > 0)
5430             *strict_overflow_p = true;
5431           return retval;
5432         }
5433     }
5434
5435   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5436      comparison.  */
5437   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5438   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5439   return NULL_TREE;
5440 }
5441
5442 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5443
5444 static tree
5445 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5446                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5447                                          bool *strict_overflow_p)
5448 {
5449   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5450   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5451       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5452     return NULL_TREE;
5453
5454   if (use_equiv_p)
5455     {
5456       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5457         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5458       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5459         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5460       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5461         return (compare_name_with_value
5462                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5463     }
5464   else
5465     {
5466       value_range_t *vr0, *vr1;
5467
5468       vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5469       vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5470
5471       if (vr0 && vr1)
5472         return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5473       else if (vr0 && vr1 == NULL)
5474         return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5475       else if (vr0 == NULL && vr1)
5476         return (compare_range_with_value
5477                 (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5478     }
5479   return NULL_TREE;
5480 }
5481
5482 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5483    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5484    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5485    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5486    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5487    appropriate.  */
5488
5489 tree
5490 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5491 {
5492   bool sop;
5493   tree ret;
5494
5495   sop = false;
5496   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop);
5497
5498   if (ret && sop)
5499     {
5500       enum warn_strict_overflow_code wc;
5501       const char* warnmsg;
5502
5503       if (is_gimple_min_invariant (ret))
5504         {
5505           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
5506           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
5507                        "simplifying conditional to constant");
5508         }
5509       else
5510         {
5511           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
5512           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
5513                        "simplifying conditional");
5514         }
5515
5516       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
5517         {
5518           location_t location;
5519
5520           if (!gimple_has_location (stmt))
5521             location = input_location;
5522           else
5523             location = gimple_location (stmt);
5524           warning (OPT_Wstrict_overflow, "%H%s", &location, warnmsg);
5525         }
5526     }
5527
5528   if (warn_type_limits
5529       && ret
5530       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
5531       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5532     {
5533       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
5534          is being compared against a constant value that is outside of
5535          the natural range of OP0's type, then the predicate will
5536          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
5537          was specified, emit a warning.  */
5538       const char *warnmsg = NULL;
5539       tree type = TREE_TYPE (op0);
5540       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
5541
5542       if (vr0->type != VR_VARYING
5543           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5544           && vrp_val_is_min (vr0->min)
5545           && vrp_val_is_max (vr0->max)
5546           && is_gimple_min_invariant (op1))
5547         {
5548           if (integer_zerop (ret))
5549             warnmsg = G_("comparison always false due to limited range of "
5550                          "data type");
5551           else
5552             warnmsg = G_("comparison always true due to limited range of "
5553                          "data type");
5554         }
5555
5556       if (warnmsg)
5557         {
5558           location_t location;
5559
5560           if (!gimple_has_location (stmt))
5561             location = input_location;
5562           else
5563             location = gimple_location (stmt);
5564
5565           warning (OPT_Wtype_limits, "%H%s", &location, warnmsg);
5566         }
5567     }
5568
5569   return ret;
5570 }
5571
5572
5573 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
5574    will be taken out of STMT's basic block, record it in
5575    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
5576    SSA_PROP_VARYING.  */
5577
5578 static enum ssa_prop_result
5579 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
5580 {
5581   tree val;
5582   bool sop;
5583
5584   *taken_edge_p = NULL;
5585
5586   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5587     {
5588       tree use;
5589       ssa_op_iter i;
5590
5591       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
5592       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
5593       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
5594       
5595       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
5596         {
5597           fprintf (dump_file, "\t");
5598           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
5599           fprintf (dump_file, ": ");
5600           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
5601         }
5602
5603       fprintf (dump_file, "\n");
5604     }
5605
5606   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
5607      ranges of each of its operands.
5608      
5609      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
5610      because those ranges may not yet be final and with the current
5611      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
5612      of the names in the equivalence set have changed.
5613
5614      For instance, given the following code fragment
5615
5616         i_5 = PHI <8, i_13>
5617         ...
5618         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
5619         if (i_14 == 1)
5620           ...
5621
5622      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
5623      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
5624      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
5625      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
5626      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
5627      determine that the predicate is always false.
5628
5629      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
5630      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
5631      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
5632      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
5633      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
5634      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
5635      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
5636      is not visited again, which stops propagation from visiting
5637      statements in the THEN clause of that if().
5638
5639      To properly fix this we would need to keep the previous range
5640      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
5641      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
5642      range [8, 8] to VR_VARYING.
5643
5644      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
5645      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
5646      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
5647      4 more predicates folded in SPEC.  */
5648   sop = false;
5649
5650   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
5651                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
5652                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
5653                                                  false, &sop);
5654   if (val)
5655     {
5656       if (!sop)
5657         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
5658       else
5659         {
5660           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5661             fprintf (dump_file,
5662                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
5663                      "it assumes that signed overflow is undefined");
5664           val = NULL_TREE;
5665         }
5666     }
5667
5668   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5669     {
5670       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
5671       if (val == NULL_TREE)
5672         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
5673       else
5674         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
5675     }
5676
5677   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
5678 }
5679
5680 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
5681    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
5682    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
5683
5684    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
5685    returned.
5686
5687    If there is no CASE_LABEL for VAL and the is one that is larger than VAL,
5688    it is placed in IDX and false is returned.
5689
5690    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
5691    returned. */
5692
5693 static bool
5694 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
5695 {
5696   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
5697   size_t low, high;
5698
5699   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
5700      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
5701
5702   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
5703     {
5704       tree t;
5705       int cmp;
5706       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
5707       size_t i = (high + low) / 2;
5708       t = gimple_switch_label (stmt, i);
5709
5710       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
5711       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
5712
5713       if (cmp == 0)
5714         {
5715           /* Ranges cannot be empty. */
5716           *idx = i;
5717           return true;
5718         }
5719       else if (cmp > 0)
5720         high = i;
5721       else
5722         {
5723           low = i + 1;
5724           if (CASE_HIGH (t) != NULL
5725               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
5726             {
5727               *idx = i;
5728               return true;
5729             }
5730         }
5731     }
5732
5733   *idx = high;
5734   return false;
5735 }
5736
5737 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
5738    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
5739    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
5740    then MAX_IDX < MIN_IDX.
5741    Returns true if the default label is not needed. */
5742
5743 static bool
5744 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
5745                        size_t *max_idx)
5746 {
5747   size_t i, j;
5748   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
5749   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
5750
5751   if (i == j
5752       && min_take_default
5753       && max_take_default)
5754     {
5755       /* Only the default case label reached. 
5756          Return an empty range. */
5757       *min_idx = 1;
5758       *max_idx = 0;
5759       return false;
5760     }
5761   else
5762     {
5763       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
5764       tree low, high;
5765       size_t k;
5766
5767       if (max_take_default)
5768         j--;
5769
5770       /* If the case label range is continuous, we do not need
5771          the default case label.  Verify that.  */
5772       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
5773       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
5774         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
5775       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
5776         {
5777           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
5778           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high, 0)))
5779             {
5780               take_default = true;
5781               break;
5782             }
5783           high = low;
5784           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
5785             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
5786         }
5787
5788       *min_idx = i;
5789       *max_idx = j;
5790       return !take_default;
5791     }
5792 }
5793
5794 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
5795    will be taken out of STMT's basic block, record it in
5796    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
5797    SSA_PROP_VARYING.  */
5798
5799 static enum ssa_prop_result
5800 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
5801 {
5802   tree op, val;
5803   value_range_t *vr;
5804   size_t i = 0, j = 0, n;
5805   bool take_default;
5806
5807   *taken_edge_p = NULL;
5808   op = gimple_switch_index (stmt);
5809   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
5810     return SSA_PROP_VARYING;
5811
5812   vr = get_value_range (op);
5813   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5814     {
5815       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
5816       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
5817       fprintf (dump_file, " with known range ");
5818       dump_value_range (dump_file, vr);
5819       fprintf (dump_file, "\n");
5820     }
5821
5822   if (vr->type != VR_RANGE
5823       || symbolic_range_p (vr))
5824     return SSA_PROP_VARYING;
5825
5826   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
5827   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
5828
5829   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
5830
5831   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
5832      label */
5833   if (j < i)
5834     {
5835       gcc_assert (take_default);
5836       val = gimple_switch_default_label (stmt);
5837     }
5838   else
5839     {
5840       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
5841          are all reaching the same label.  */
5842
5843       val = gimple_switch_label (stmt, i);
5844       if (take_default
5845           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
5846           != CASE_LABEL (val))
5847         {
5848           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5849             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
5850                      "range\n");
5851           return SSA_PROP_VARYING;
5852         }
5853       for (++i; i <= j; ++i)
5854         {
5855           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
5856             {
5857               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5858                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
5859                          "range\n");
5860               return SSA_PROP_VARYING;
5861             }
5862         }
5863     }
5864
5865   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
5866                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
5867
5868   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5869     {
5870       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
5871       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
5872     }
5873
5874   return SSA_PROP_INTERESTING;
5875 }
5876
5877
5878 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
5879    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
5880    interesting range into *OUTPUT_P.
5881
5882    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
5883    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
5884
5885    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
5886
5887 static enum ssa_prop_result
5888 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
5889 {
5890   tree def;
5891   ssa_op_iter iter;
5892
5893   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5894     {
5895       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
5896       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
5897       fprintf (dump_file, "\n");
5898     }
5899
5900   if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5901     {
5902       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5903          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5904          builtin functions.  */
5905
5906       if ((is_gimple_call (stmt)
5907            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5908            && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5909           || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
5910         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
5911     }
5912   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
5913     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
5914   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5915     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
5916
5917   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
5918      their outputs varying and prevent further simulation.  */
5919   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5920     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5921
5922   return SSA_PROP_VARYING;
5923 }
5924
5925
5926 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
5927    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
5928    may not be the smallest possible such range.  */
5929
5930 static void
5931 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
5932 {
5933   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
5934     {
5935       copy_value_range (vr0, vr1);
5936       return;
5937     }
5938
5939   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
5940     {
5941       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
5942       return;
5943     }
5944
5945   if (vr0->type == VR_VARYING)
5946     {
5947       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
5948       return;
5949     }
5950
5951   if (vr1->type == VR_VARYING)
5952     {
5953       set_value_range_to_varying (vr0);
5954       return;
5955     }
5956
5957   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
5958     {
5959       int cmp;
5960       tree min, max;
5961
5962       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
5963          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
5964          cannot be compared, then give up.  */
5965       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
5966       if (cmp == 0 || cmp == 1)
5967         min = vr1->min;
5968       else if (cmp == -1)
5969         min = vr0->min;
5970       else
5971         goto give_up;
5972
5973       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
5974          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
5975          give up.  */
5976       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
5977       if (cmp == 0 || cmp == -1)
5978         max = vr1->max;
5979       else if (cmp == 1)
5980         max = vr0->max;
5981       else
5982         goto give_up;
5983
5984       /* Check for useless ranges.  */
5985       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
5986           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
5987               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
5988         goto give_up;
5989
5990       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
5991          the two sets.  */
5992       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
5993         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
5994       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
5995         bitmap_clear (vr0->equiv);
5996
5997       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
5998     }
5999   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6000     {
6001       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6002          Only handle the case of identical ranges.  */
6003       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6004           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6005           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6006         {
6007           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6008              the two sets.  */
6009           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6010             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6011           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6012             bitmap_clear (vr0->equiv);
6013         }
6014       else
6015         goto give_up;
6016     }
6017   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6018     {
6019       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6020          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6021          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6022       if (!symbolic_range_p (vr0)
6023           && !symbolic_range_p (vr1)
6024           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6025         {
6026           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6027              set.  We need to compute the intersection of the two
6028              equivalence sets.  */
6029           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6030             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6031
6032           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6033              the two sets.  */
6034           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6035             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6036           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6037             bitmap_clear (vr0->equiv);
6038         }
6039       else
6040         goto give_up;
6041     }
6042   else
6043     gcc_unreachable ();
6044
6045   return;
6046
6047 give_up:
6048   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6049      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6050      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6051      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6052      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6053   if (!symbolic_range_p (vr0)
6054       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6055           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6056       && !symbolic_range_p (vr1)
6057       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6058           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6059     {
6060       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6061
6062       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6063          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6064       if (vr0->equiv)
6065         bitmap_clear (vr0->equiv);
6066     }
6067   else
6068     set_value_range_to_varying (vr0);
6069 }
6070
6071
6072 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6073    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6074    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6075
6076 static enum ssa_prop_result
6077 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6078 {
6079   size_t i;
6080   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6081   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6082   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6083   int edges, old_edges;
6084
6085   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
6086
6087   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6088     {
6089       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6090       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6091     }
6092
6093   edges = 0;
6094   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6095     {
6096       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6097
6098       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6099         {
6100           fprintf (dump_file,
6101               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6102               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6103               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6104         }
6105
6106       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6107         {
6108           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6109           value_range_t vr_arg;
6110
6111           ++edges;
6112
6113           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6114             {
6115               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6116             }
6117           else
6118             {
6119               if (is_overflow_infinity (arg))
6120                 {
6121                   arg = copy_node (arg);
6122                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6123                 }
6124
6125               vr_arg.type = VR_RANGE;
6126               vr_arg.min = arg;
6127               vr_arg.max = arg;
6128               vr_arg.equiv = NULL;
6129             }
6130
6131           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6132             {
6133               fprintf (dump_file, "\t");
6134               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6135               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6136               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6137               fprintf (dump_file, "\n");
6138             }
6139
6140           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6141
6142           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6143             break;
6144         }
6145     }
6146
6147   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6148     goto varying;
6149
6150   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6151   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6152
6153   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6154      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6155      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6156      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6157      which are not in a loop.  */
6158   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE
6159       && edges <= old_edges)
6160     {
6161       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6162         {
6163           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6164           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6165
6166           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6167              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6168              iterating millions of times to reach -INF, and in the
6169              other case to avoid infinite bouncing between different
6170              minimums.  */
6171           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6172             {
6173               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it
6174                  to VARYING.  */
6175               if (vrp_val_is_max (vr_result.max))
6176                 goto varying;
6177
6178               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6179                   || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6180                 vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6181               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6182                 vr_result.min =
6183                   negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6184               else
6185                 goto varying;
6186             }
6187
6188           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6189              the previous one, go all the way to +INF.  */
6190           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6191             {
6192               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it
6193                  to VARYING.  */
6194               if (vrp_val_is_min (vr_result.min))
6195                 goto varying;
6196
6197               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6198                   || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6199                 vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6200               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6201                 vr_result.max =
6202                   positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6203               else
6204                 goto varying;
6205             }
6206         }
6207     }
6208
6209   /* If the new range is different than the previous value, keep
6210      iterating.  */
6211   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6212     return SSA_PROP_INTERESTING;
6213
6214   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6215   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6216
6217   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6218 varying:
6219   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6220   return SSA_PROP_VARYING;
6221 }
6222
6223 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6224    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6225    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6226
6227 static void
6228 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6229 {
6230   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6231   tree val = NULL;
6232   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6233   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6234   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6235
6236   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6237     {
6238       val = integer_one_node;
6239     }
6240   else
6241     {
6242       bool sop = false;
6243
6244       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6245
6246       if (val
6247           && sop
6248           && integer_onep (val)
6249           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6250         {
6251           location_t location;
6252
6253           if (!gimple_has_location (stmt))
6254             location = input_location;
6255           else
6256             location = gimple_location (stmt);
6257           warning (OPT_Wstrict_overflow,
6258                    ("%Hassuming signed overflow does not occur when "
6259                     "simplifying / or %% to >> or &"),
6260                    &location);
6261         }
6262     }
6263
6264   if (val && integer_onep (val))
6265     {
6266       tree t;
6267
6268       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6269         {
6270           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
6271           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6272           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6273           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6274         }
6275       else
6276         {
6277           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6278           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
6279           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6280
6281           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6282           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6283           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6284         }
6285
6286       update_stmt (stmt);
6287     }
6288 }
6289
6290 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6291    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6292    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6293
6294 static void
6295 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6296 {
6297   tree val = NULL;
6298   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6299   tree type = TREE_TYPE (op);
6300   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6301
6302   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6303     {
6304       val = integer_zero_node;
6305     }
6306   else if (vr)
6307     {
6308       bool sop = false;
6309
6310       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6311       if (!val)
6312         {
6313           sop = false;
6314           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6315                                           &sop);
6316
6317           if (val)
6318             {
6319               if (integer_zerop (val))
6320                 val = integer_one_node;
6321               else if (integer_onep (val))
6322                 val = integer_zero_node;
6323             }
6324         }
6325
6326       if (val
6327           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6328         {
6329           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6330             {
6331               location_t location;
6332
6333               if (!gimple_has_location (stmt))
6334                 location = input_location;
6335               else
6336                 location = gimple_location (stmt);
6337               warning (OPT_Wstrict_overflow,
6338                        ("%Hassuming signed overflow does not occur when "
6339                         "simplifying abs (X) to X or -X"),
6340                        &location);
6341             }
6342
6343           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6344           if (integer_onep (val))
6345             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6346           else
6347             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6348           update_stmt (stmt);
6349         }
6350     }
6351 }
6352
6353 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
6354    a known value range VR.
6355
6356    If there is one and only one value which will satisfy the
6357    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
6358
6359 static tree
6360 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
6361                       tree op1, value_range_t *vr)
6362 {
6363   tree min = NULL;
6364   tree max = NULL;
6365
6366   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
6367      the conditional as it was written.  */
6368   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
6369     {
6370       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
6371          here.  */
6372       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
6373
6374       max = op1;
6375       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
6376         {
6377           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6378           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
6379           if (EXPR_P (max))
6380             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
6381         }
6382     }
6383   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
6384     {
6385       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
6386          here.  */
6387       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
6388
6389       min = op1;
6390       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
6391         {
6392           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6393           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
6394           if (EXPR_P (min))
6395             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
6396         }
6397     }
6398
6399   /* Now refine the minimum and maximum values using any
6400      value range information we have for op0.  */
6401   if (min && max)
6402     {
6403       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
6404         min = min;
6405       else
6406         min = vr->min;
6407       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
6408         max = max;
6409       else
6410         max = vr->max;
6411
6412       /* If the new min/max values have converged to a single value,
6413          then there is only one value which can satisfy the condition,
6414          return that value.  */
6415       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
6416         return min;
6417     }
6418   return NULL;
6419 }
6420
6421 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
6422    test if the range information indicates only one value can satisfy
6423    the original conditional.  */
6424
6425 static void
6426 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
6427 {
6428   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
6429   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
6430   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
6431
6432   if (cond_code != NE_EXPR
6433       && cond_code != EQ_EXPR
6434       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
6435       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
6436       && is_gimple_min_invariant (op1))
6437     {
6438       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
6439           
6440       /* If we have range information for OP0, then we might be
6441          able to simplify this conditional. */
6442       if (vr->type == VR_RANGE)
6443         {
6444           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
6445
6446           if (new_tree)
6447             {
6448               if (dump_file)
6449                 {
6450                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
6451                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6452                   fprintf (dump_file, " into ");
6453                 }
6454
6455               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
6456               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
6457               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
6458
6459               update_stmt (stmt);
6460
6461               if (dump_file)
6462                 {
6463                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6464                   fprintf (dump_file, "\n");
6465                 }
6466               return;
6467
6468             }
6469
6470           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
6471              with integral types here, so no need to worry about
6472              issues with inverting FP comparisons.  */
6473           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
6474           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
6475
6476           if (new_tree)
6477             {
6478               if (dump_file)
6479                 {
6480                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
6481                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6482                   fprintf (dump_file, " into ");
6483                 }
6484
6485               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
6486               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
6487               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
6488
6489               update_stmt (stmt);
6490
6491               if (dump_file)
6492                 {
6493                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6494                   fprintf (dump_file, "\n");
6495                 }
6496               return;
6497
6498             }
6499         }
6500     }
6501 }
6502
6503 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
6504    argument.  */
6505
6506 static void
6507 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
6508 {
6509   tree op = gimple_switch_index (stmt);
6510   value_range_t *vr;
6511   bool take_default;
6512   edge e;
6513   edge_iterator ei;
6514   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
6515   tree vec2;
6516   switch_update su;
6517
6518   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6519     return;
6520
6521   vr = get_value_range (op);
6522
6523   /* We can only handle integer ranges.  */
6524   if (vr->type != VR_RANGE
6525       || symbolic_range_p (vr))
6526     return;
6527
6528   /* Find case label for min/max of the value range.  */
6529   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6530   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6531
6532   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
6533   if (i == 1
6534       && j == n - 1
6535       && take_default)
6536     return;
6537
6538   /* Build a new vector of taken case labels.  */
6539   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
6540   n2 = 0;
6541
6542   /* Add the default edge, if necessary.  */
6543   if (take_default)
6544     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
6545
6546   for (; i <= j; ++i, ++n2)
6547     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
6548
6549   /* Mark needed edges.  */
6550   for (i = 0; i < n2; ++i)
6551     {
6552       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
6553                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
6554       e->aux = (void *)-1;
6555     }
6556
6557   /* Queue not needed edges for later removal.  */
6558   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
6559     {
6560       if (e->aux == (void *)-1)
6561         {
6562           e->aux = NULL;
6563           continue;
6564         }
6565
6566       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6567         {
6568           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
6569         }
6570       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
6571     }
6572
6573   /* And queue an update for the stmt.  */
6574   su.stmt = stmt;
6575   su.vec = vec2;
6576   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
6577 }
6578
6579 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
6580
6581 void
6582 simplify_stmt_using_ranges (gimple stmt)
6583 {
6584   if (is_gimple_assign (stmt))
6585     {
6586       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6587
6588       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
6589          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
6590          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6591       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
6592           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
6593           && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
6594         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
6595
6596       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
6597       if (rhs_code == ABS_EXPR
6598           && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
6599           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
6600         simplify_abs_using_ranges (stmt);
6601     }
6602   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6603     simplify_cond_using_ranges (stmt);
6604   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6605     simplify_switch_using_ranges (stmt);
6606 }
6607
6608 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
6609    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge. 
6610
6611    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
6612    restored.  */
6613 static VEC(tree,heap) *stack;
6614
6615 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
6616    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
6617    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
6618    for any overflow warnings.  */
6619
6620 static tree
6621 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
6622 {
6623   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
6624      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
6625      worth the compile time cost.  */
6626   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
6627     return NULL;
6628
6629   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
6630                                    gimple_cond_lhs (stmt),
6631                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
6632 }
6633
6634 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
6635    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
6636    when the block is reached from a specific predecessor, we
6637    may be able to determine which of the outgoing edges will
6638    be traversed.  When this optimization applies, we are able
6639    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
6640    optimization opportunities.
6641
6642    This routine is effectively a driver for the generic jump
6643    threading code.  It basically just presents the generic code
6644    with edges that may be suitable for jump threading.
6645
6646    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
6647    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
6648    those opportunities would be very limited and the compile time cost
6649    to expose those opportunities would be significant. 
6650
6651    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
6652    for later realization.  */
6653
6654 static void
6655 identify_jump_threads (void)
6656 {
6657   basic_block bb;
6658   gimple dummy;
6659   int i;
6660   edge e;
6661
6662   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
6663      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
6664      information as we need it within the jump threading code.  */
6665   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
6666
6667   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
6668      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
6669      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
6670      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
6671      recompute it.  */
6672   mark_dfs_back_edges ();
6673
6674   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
6675      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
6676   for (i = 0; VEC_iterate (edge, to_remove_edges, i, e); ++i)
6677     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
6678
6679   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
6680      that might be recorded.  */
6681   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
6682
6683   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
6684      conditional and just modify it in-place when attempting to
6685      thread jumps.  */
6686   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
6687                              integer_zero_node, integer_zero_node,
6688                              NULL, NULL);
6689
6690   /* Walk through all the blocks finding those which present a
6691      potential jump threading opportunity.  We could set this up
6692      as a dominator walker and record data during the walk, but
6693      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
6694      threading opportunities we are trying to identify at this
6695      point in compilation.  */
6696   FOR_EACH_BB (bb)
6697     {
6698       gimple last;
6699
6700       /* If the generic jump threading code does not find this block
6701          interesting, then there is nothing to do.  */
6702       if (! potentially_threadable_block (bb))
6703         continue;
6704
6705       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
6706          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
6707          terribly important.  */
6708       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
6709       if (gimple_code (last) != GIMPLE_COND)
6710         continue;
6711
6712       /* We're basically looking for any kind of conditional with
6713          integral type arguments.  */
6714       if (TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
6715           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
6716           && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
6717               || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))
6718           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_rhs (last))))
6719         {
6720           edge_iterator ei;
6721
6722           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
6723              successors which also ends in a suitable conditional.  For
6724              each predecessor, see if we can thread it to a specific
6725              successor.  */
6726           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
6727             {
6728               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
6729                  in the CFG.  */
6730               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
6731                 continue;
6732
6733               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
6734                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
6735             }
6736         }
6737     }
6738
6739   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
6740      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
6741      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
6742 }
6743
6744 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
6745    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
6746    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
6747
6748    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
6749    processing by the pass manager.  */
6750 static void
6751 finalize_jump_threads (void)
6752 {
6753   thread_through_all_blocks (false);
6754   VEC_free (tree, heap, stack);
6755 }
6756
6757
6758 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
6759
6760 static void
6761 vrp_finalize (void)
6762 {
6763   size_t i;
6764   prop_value_t *single_val_range;
6765   bool do_value_subst_p;
6766
6767   if (dump_file)
6768     {
6769       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
6770       dump_all_value_ranges (dump_file);
6771       fprintf (dump_file, "\n");
6772     }
6773
6774   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
6775      values can be substituted as any other copy/const propagated
6776      value using substitute_and_fold.  */
6777   single_val_range = XCNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
6778
6779   do_value_subst_p = false;
6780   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
6781     if (vr_value[i]
6782         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
6783         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
6784       {
6785         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
6786         do_value_subst_p = true;
6787       }
6788
6789   if (!do_value_subst_p)
6790     {
6791       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
6792          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
6793       free (single_val_range);
6794       single_val_range = NULL;
6795     }
6796
6797   substitute_and_fold (single_val_range, true);
6798
6799   if (warn_array_bounds)
6800       check_all_array_refs ();
6801
6802   /* We must identify jump threading opportunities before we release
6803      the datastructures built by VRP.  */
6804   identify_jump_threads ();
6805
6806   /* Free allocated memory.  */
6807   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
6808     if (vr_value[i])
6809       {
6810         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
6811         free (vr_value[i]);
6812       }
6813
6814   free (single_val_range);
6815   free (vr_value);
6816   free (vr_phi_edge_counts);
6817
6818   /* So that we can distinguish between VRP data being available
6819      and not available.  */
6820   vr_value = NULL;
6821   vr_phi_edge_counts = NULL;
6822 }
6823
6824
6825 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
6826    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
6827    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
6828    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
6829    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
6830
6831    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
6832    instead of constants.
6833
6834    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
6835    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
6836
6837      1  x_9 = p_3->a;
6838      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
6839      3  if (p_4 == q_2)
6840      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
6841      5  endif
6842      6  if (q_2)
6843         
6844    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
6845    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
6846    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
6847
6848    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
6849    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
6850    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
6851    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
6852
6853    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
6854    between names so that we can take advantage of information from
6855    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
6856    equivalency relation is transitive but not symmetric.
6857    
6858    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
6859    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
6860    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
6861
6862    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
6863    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
6864    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
6865    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
6866    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
6867    probabilities to aid branch prediction.  */
6868
6869 static unsigned int
6870 execute_vrp (void)
6871 {
6872   int i;
6873   edge e;
6874   switch_update *su;
6875
6876   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
6877   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
6878   scev_initialize ();
6879
6880   insert_range_assertions ();
6881
6882   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
6883   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
6884
6885   vrp_initialize ();
6886   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
6887   vrp_finalize ();
6888
6889   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
6890      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
6891      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
6892   remove_range_assertions ();
6893
6894   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
6895      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
6896      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
6897      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
6898      duplication and CFG manipulation.  */
6899   update_ssa (TODO_update_ssa);
6900
6901   finalize_jump_threads ();
6902
6903   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
6904      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
6905   for (i = 0; VEC_iterate (edge, to_remove_edges, i, e); ++i)
6906     remove_edge (e);
6907   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
6908   for (i = 0; VEC_iterate (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su); ++i)
6909     {
6910       size_t j;
6911       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
6912       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
6913       for (j = 0; j < n; j++)
6914         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
6915     }
6916
6917   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
6918     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
6919
6920   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
6921   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
6922
6923   scev_finalize ();
6924   loop_optimizer_finalize ();
6925   return 0;
6926 }
6927
6928 static bool
6929 gate_vrp (void)
6930 {
6931   return flag_tree_vrp != 0;
6932 }
6933
6934 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
6935 {
6936  {
6937   GIMPLE_PASS,
6938   "vrp",                                /* name */
6939   gate_vrp,                             /* gate */
6940   execute_vrp,                          /* execute */
6941   NULL,                                 /* sub */
6942   NULL,                                 /* next */
6943   0,                                    /* static_pass_number */
6944   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
6945   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
6946   0,                                    /* properties_provided */
6947   0,                                    /* properties_destroyed */
6948   0,                                    /* todo_flags_start */
6949   TODO_cleanup_cfg
6950     | TODO_ggc_collect
6951     | TODO_verify_ssa
6952     | TODO_dump_func
6953     | TODO_update_ssa                   /* todo_flags_finish */
6954  }
6955 };