OSDN Git Service

* tree-vrp.c (execute_vrp): Do not pass dump argument to.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "tree-scalar-evolution.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "tree-chrec.h"
39
40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
41    sub-graph in find_assert_locations.  */
42 static sbitmap found_in_subgraph;
43
44 /* Local functions.  */
45 static int compare_values (tree val1, tree val2);
46
47 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
48    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
49    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
50    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
51    SSA name.  */
52 struct assert_locus_d
53 {
54   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
55   basic_block bb;
56
57   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
58      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
59   edge e;
60
61   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
62   block_stmt_iterator si;
63
64   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
65   enum tree_code comp_code;
66
67   /* Value being compared against.  */
68   tree val;
69
70   /* Next node in the linked list.  */
71   struct assert_locus_d *next;
72 };
73
74 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
75
76 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
77    assertions that should be inserted in the IL.  */
78 static bitmap need_assert_for;
79
80 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
81    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
82    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
83 static assert_locus_t *asserts_for;
84
85 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
86    visiting the same block more than once.  */
87 static sbitmap blocks_visited;
88
89 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
90    of values that SSA name N_I may take.  */
91 static value_range_t **vr_value;
92
93
94 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
95    current function signature.  */
96
97 static bool
98 nonnull_arg_p (tree arg)
99 {
100   tree t, attrs, fntype;
101   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
102
103   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
104
105   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
106   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
107
108   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
109   if (attrs == NULL_TREE)
110     return false;
111
112   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
113   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
114     return true;
115
116   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
117   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
118        t;
119        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
120     {
121       if (t == arg)
122         break;
123     }
124
125   gcc_assert (t == arg);
126
127   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
128   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
129     {
130       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
131         return true;
132     }
133
134   return false;
135 }
136
137
138 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
139
140 static void
141 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
142                  tree max, bitmap equiv)
143 {
144 #if defined ENABLE_CHECKING
145   /* Check the validity of the range.  */
146   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
147     {
148       int cmp;
149
150       gcc_assert (min && max);
151
152       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
153         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
154                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
155
156       cmp = compare_values (min, max);
157       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
158     }
159
160   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
161     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
162
163   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
164     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
165 #endif
166
167   vr->type = t;
168   vr->min = min;
169   vr->max = max;
170
171   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
172      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
173   if (vr->equiv == NULL)
174     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
175
176   if (equiv != vr->equiv)
177     {
178       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
179         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
180       else
181         bitmap_clear (vr->equiv);
182     }
183 }
184
185
186 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
187
188 static inline void
189 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
190 {
191   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
192 }
193
194
195 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
196
197 static inline void
198 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
199 {
200   tree zero = build_int_cst (type, 0);
201   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
202 }
203
204
205 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
206
207 static inline void
208 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
209 {
210   tree zero = build_int_cst (type, 0);
211   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
212 }
213
214
215 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
216
217 static inline void
218 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
219 {
220   vr->type = VR_VARYING;
221   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
222   if (vr->equiv)
223     bitmap_clear (vr->equiv);
224 }
225
226
227 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
228
229 static inline void
230 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
231 {
232   vr->type = VR_UNDEFINED;
233   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
234   if (vr->equiv)
235     bitmap_clear (vr->equiv);
236 }
237
238
239 /* Return value range information for VAR.  Create an empty range
240    if none existed.  */
241
242 static value_range_t *
243 get_value_range (tree var)
244 {
245   value_range_t *vr;
246   tree sym;
247   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
248
249   vr = vr_value[ver];
250   if (vr)
251     return vr;
252
253   /* Create a default value range.  */
254   vr_value[ver] = vr = XNEW (value_range_t);
255   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
256
257   /* Allocate an equivalence set.  */
258   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
259
260   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
261      in VAR's type.  */
262   sym = SSA_NAME_VAR (var);
263   if (var == default_def (sym))
264     {
265       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
266          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
267          default definitions of PARM_DECLs.  */
268       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
269           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
270           && nonnull_arg_p (sym))
271         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
272       else
273         set_value_range_to_varying (vr);
274     }
275
276   return vr;
277 }
278
279
280 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
281    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
282    value.
283
284    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
285    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
286    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
287    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
288    is the range object associated with another SSA name.  */
289
290 static inline bool
291 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
292 {
293   value_range_t *old_vr;
294   bool is_new;
295
296   /* Update the value range, if necessary.  */
297   old_vr = get_value_range (var);
298   is_new = old_vr->type != new_vr->type
299            || old_vr->min != new_vr->min
300            || old_vr->max != new_vr->max
301            || (old_vr->equiv == NULL && new_vr->equiv)
302            || (old_vr->equiv && new_vr->equiv == NULL)
303            || (!bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv));
304
305   if (is_new)
306     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
307                      new_vr->equiv);
308
309   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
310   new_vr->equiv = NULL;
311
312   return is_new;
313 }
314
315
316 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
317
318 static void
319 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
320 {
321   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
322   value_range_t *vr = vr_value[ver];
323
324   bitmap_set_bit (equiv, ver);
325   if (vr && vr->equiv)
326     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
327 }
328
329
330 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
331
332 static inline bool
333 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
334 {
335   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
336          && integer_zerop (vr->min)
337          && integer_zerop (vr->max);
338 }
339
340
341 /* Return true if VR is [0, 0].  */
342
343 static inline bool
344 range_is_null (value_range_t *vr)
345 {
346   return vr->type == VR_RANGE
347          && integer_zerop (vr->min)
348          && integer_zerop (vr->max);
349 }
350
351
352 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
353
354 static inline bool
355 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
356 {
357   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
358           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
359 }
360
361
362 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
363    obtained so far.  */
364
365 static bool
366 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
367 {
368   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
369     return true;
370
371   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
372      is nonnull if X is nonnull.  */
373   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
374     {
375       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
376
377       if (base != NULL_TREE
378           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
379           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
380         {
381           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
382           if (range_is_nonnull (vr))
383             return true;
384         }
385     }
386
387   return false;
388 }
389
390
391 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
392    
393         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
394         -1 if VAL1 < VAL2,
395          0 if VAL1 == VAL2,
396         +1 if VAL1 > VAL2, and
397         +2 if VAL1 != VAL2
398
399    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
400    and values that cannot be compared at compile time.  */
401
402 static int
403 compare_values (tree val1, tree val2)
404 {
405   if (val1 == val2)
406     return 0;
407
408   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
409      both integers.  */
410   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
411               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
412
413   /* Do some limited symbolic comparisons.  */
414   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
415     {
416       /* We can determine some comparisons against +INF and -INF even
417          if the other value is an expression.  */
418       if (val1 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val1))
419           && TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
420         {
421           /* +INF > NAME - CST.  */
422           return 1;
423         }
424       else if (val1 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val1))
425                && TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
426         {
427           /* -INF < NAME + CST.  */
428           return -1;
429         }
430       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR
431                && val2 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
432         {
433           /* NAME - CST < +INF.  */
434           return -1;
435         }
436       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
437                && val2 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
438         {
439           /* NAME + CST > -INF.  */
440           return 1;
441         }
442     }
443
444   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
445        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
446        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
447       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
448           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
449           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
450     {
451       tree n1, c1, n2, c2;
452   
453       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
454          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
455          same name, return -2.  */
456       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
457         {
458           n1 = val1;
459           c1 = NULL_TREE;
460         }
461       else
462         {
463           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
464           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
465         }
466
467       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
468         {
469           n2 = val2;
470           c2 = NULL_TREE;
471         }
472       else
473         {
474           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
475           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
476         }
477
478       /* Both values must use the same name.  */
479       if (n1 != n2)
480         return -2;
481
482       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
483         {
484           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
485             /* NAME == NAME  */
486             return 0;
487           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
488             /* NAME < NAME + CST  */
489             return -1;
490           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
491             /* NAME > NAME - CST  */
492             return 1;
493         }
494       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR)
495         {
496           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
497             /* NAME + CST > NAME  */
498             return 1;
499           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
500             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
501             return compare_values (c1, c2);
502           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
503             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
504             return 1;
505         }
506       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
507         {
508           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
509             /* NAME - CST < NAME  */
510             return -1;
511           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
512             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
513             return -1;
514           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
515             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
516                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
517             return compare_values (c2, c1);
518         }
519
520       gcc_unreachable ();
521     }
522
523   /* We cannot compare non-constants.  */
524   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
525     return -2;
526
527   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
528     {
529       /* We cannot compare overflowed values.  */
530       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
531         return -2;
532
533       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
534     }
535   else
536     {
537       tree t;
538
539       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
540       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
541         return 0;
542       
543       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
544       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
545       if (t == boolean_true_node)
546         return -1;
547
548       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
549       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
550       if (t == boolean_true_node)
551         return 1;
552
553       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
554       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
555       if (t == boolean_true_node)
556         return 2;
557
558       return -2;
559     }
560 }
561
562
563 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
564           0 if VAL is not inside VR,
565          -2 if we cannot tell either way.
566
567    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
568           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
569           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
570           value_inside_range (4, VR) will return 1.
571
572           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
573           currently expect this.  They are calling the function
574           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
575           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
576           themselves.
577
578           This also applies to value_ranges_intersect_p and
579           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
580           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
581           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
582
583 static inline int
584 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
585 {
586   int cmp1, cmp2;
587
588   cmp1 = compare_values (val, vr->min);
589   if (cmp1 == -2 || cmp1 == 2)
590     return -2;
591
592   cmp2 = compare_values (val, vr->max);
593   if (cmp2 == -2 || cmp2 == 2)
594     return -2;
595
596   return (cmp1 == 0 || cmp1 == 1) && (cmp2 == -1 || cmp2 == 0);
597 }
598
599
600 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
601    intersection.  */
602
603 static inline bool
604 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
605 {
606   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
607           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
608           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
609           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
610 }
611
612
613 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
614    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
615    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
616    modified (currently the users of this function expect these
617    semantics).  */
618
619 static inline bool
620 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
621 {
622   tree zero;
623
624   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
625               && vr->type != VR_VARYING
626               && !symbolic_range_p (vr));
627
628   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
629   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
630 }
631
632
633 /* When extracting ranges from X_i = ASSERT_EXPR <Y_j, pred>, we will
634    initially consider X_i and Y_j equivalent, so the equivalence set
635    of Y_j is added to the equivalence set of X_i.  However, it is
636    possible to have a chain of ASSERT_EXPRs whose predicates are
637    actually incompatible.  This is usually the result of nesting of
638    contradictory if-then-else statements.  For instance, in PR 24670:
639
640         count_4 has range [-INF, 63]
641
642         if (count_4 != 0)
643           {
644             count_19 = ASSERT_EXPR <count_4, count_4 != 0>
645             if (count_19 > 63)
646               {
647                 count_18 = ASSERT_EXPR <count_19, count_19 > 63>
648                 if (count_18 <= 63)
649                   ...
650               }
651           }
652
653    Notice that 'if (count_19 > 63)' is trivially false and will be
654    folded out at the end.  However, during propagation, the flowgraph
655    is not cleaned up and so, VRP will evaluate predicates more
656    predicates than necessary, so it must support these
657    inconsistencies.  The problem here is that because of the chaining
658    of ASSERT_EXPRs, the equivalency set for count_18 includes count_4.
659    Since count_4 has an incompatible range, we ICE when evaluating the
660    ranges in the equivalency set.  So, we need to remove count_4 from
661    it.  */
662
663 static void
664 fix_equivalence_set (value_range_t *vr_p)
665 {
666   bitmap_iterator bi;
667   unsigned i;
668   bitmap e = vr_p->equiv;
669   bitmap to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
670
671   /* Only detect inconsistencies on numeric ranges.  */
672   if (vr_p->type == VR_VARYING
673       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
674       || symbolic_range_p (vr_p))
675     return;
676
677   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
678     {
679       value_range_t *equiv_vr = vr_value[i];
680
681       if (equiv_vr->type == VR_VARYING
682           || equiv_vr->type == VR_UNDEFINED
683           || symbolic_range_p (equiv_vr))
684         continue;
685
686       if (equiv_vr->type == VR_RANGE
687           && vr_p->type == VR_RANGE
688           && !value_ranges_intersect_p (vr_p, equiv_vr))
689         bitmap_set_bit (to_remove, i);
690       else if ((equiv_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
691                || (equiv_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
692         {
693           /* A range and an anti-range have an empty intersection if
694              their end points are the same.  FIXME,
695              value_ranges_intersect_p should handle this
696              automatically.  */
697           if (compare_values (equiv_vr->min, vr_p->min) == 0
698               && compare_values (equiv_vr->max, vr_p->max) == 0)
699             bitmap_set_bit (to_remove, i);
700         }
701     }
702
703   bitmap_and_compl_into (vr_p->equiv, to_remove);
704   BITMAP_FREE (to_remove);
705 }
706
707
708 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
709    it in *VR_P.  */
710
711 static void
712 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
713 {
714   tree var, cond, limit, min, max, type;
715   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
716   enum tree_code cond_code;
717
718   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
719   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
720
721   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
722
723   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
724   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
725     {
726       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
727          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
728       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
729       cond_code = TREE_CODE (cond);
730     }
731   else
732     {
733       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
734          to flip around the comparison code to create the proper range
735          for VAR.  */
736       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
737       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
738     }
739
740   type = TREE_TYPE (limit);
741   gcc_assert (limit != var);
742
743   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
744      and inequality.  */
745   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
746     {
747       set_value_range_to_varying (vr_p);
748       return;
749     }
750
751   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
752      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
753      unnecessarily. */
754   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
755
756   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
757   if (limit_vr
758       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
759           || limit_vr->type == VR_VARYING
760           || symbolic_range_p (limit_vr)))
761     limit_vr = NULL;
762
763   /* Special handling for integral types with super-types.  Some FEs
764      construct integral types derived from other types and restrict
765      the range of values these new types may take.
766
767      It may happen that LIMIT is actually smaller than TYPE's minimum
768      value.  For instance, the Ada FE is generating code like this
769      during bootstrap:
770
771             D.1480_32 = nam_30 - 300000361;
772             if (D.1480_32 <= 1) goto <L112>; else goto <L52>;
773             <L112>:;
774             D.1480_94 = ASSERT_EXPR <D.1480_32, D.1480_32 <= 1>;
775
776      All the names are of type types__name_id___XDLU_300000000__399999999
777      which has min == 300000000 and max == 399999999.  This means that
778      the ASSERT_EXPR would try to create the range [3000000, 1] which
779      is invalid.
780
781      The fact that the type specifies MIN and MAX values does not
782      automatically mean that every variable of that type will always
783      be within that range, so the predicate may well be true at run
784      time.  If we had symbolic -INF and +INF values, we could
785      represent this range, but we currently represent -INF and +INF
786      using the type's min and max values.
787          
788      So, the only sensible thing we can do for now is set the
789      resulting range to VR_VARYING.  TODO, would having symbolic -INF
790      and +INF values be worth the trouble?  */
791   if (TREE_CODE (limit) != SSA_NAME
792       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
793       && TREE_TYPE (type))
794     {
795       if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
796         {
797           tree type_min = TYPE_MIN_VALUE (type);
798           int cmp = compare_values (limit, type_min);
799
800           /* For < or <= comparisons, if LIMIT is smaller than
801              TYPE_MIN, set the range to VR_VARYING.  */
802           if (cmp == -1 || cmp == 0)
803             {
804               set_value_range_to_varying (vr_p);
805               return;
806             }
807         }
808       else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
809         {
810           tree type_max = TYPE_MIN_VALUE (type);
811           int cmp = compare_values (limit, type_max);
812
813           /* For > or >= comparisons, if LIMIT is bigger than
814              TYPE_MAX, set the range to VR_VARYING.  */
815           if (cmp == 1 || cmp == 0)
816             {
817               set_value_range_to_varying (vr_p);
818               return;
819             }
820         }
821     }
822
823   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
824      VAR's range.  This will be revised before returning the final
825      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
826      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
827      we are done.  */
828   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
829   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
830   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
831
832   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
833      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
834      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
835      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
836      anti-range that can be used to describe the new range.  For
837      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
838      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
839      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
840      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
841   if (cond_code == EQ_EXPR)
842     {
843       enum value_range_type range_type;
844
845       if (limit_vr)
846         {
847           range_type = limit_vr->type;
848           min = limit_vr->min;
849           max = limit_vr->max;
850         }
851       else
852         {
853           range_type = VR_RANGE;
854           min = limit;
855           max = limit;
856         }
857
858       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
859
860       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
861          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
862          from LIMIT.  */
863       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
864         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
865     }
866   else if (cond_code == NE_EXPR)
867     {
868       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
869          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
870          derive anything from the anti-range.  For instance, if
871          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
872          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
873          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
874          not its anti-range.
875
876          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
877          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
878          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
879          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
880          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
881          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
882          represent these ranges.
883
884          The only situation in which we can build a valid
885          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
886          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
887          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
888       if (limit_vr
889           && limit_vr->type == VR_RANGE
890           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
891         {
892           min = limit_vr->min;
893           max = limit_vr->max;
894         }
895       else
896         {
897           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
898              valid anti-range.  */
899           min = max = limit;
900         }
901
902       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
903          just use the original LIMIT.  */
904       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
905           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
906           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
907         min = max = limit;
908
909       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
910     }
911   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
912     {
913       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
914
915       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
916         max = limit;
917       else
918         {
919           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
920              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
921              LT_EXPR.  */
922           max = limit_vr->max;
923         }
924
925       /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
926       if (cond_code == LT_EXPR)
927         {
928           tree one = build_int_cst (type, 1);
929           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
930         }
931
932       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
933     }
934   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
935     {
936       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
937
938       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
939         min = limit;
940       else
941         {
942           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
943              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
944              GT_EXPR.  */
945           min = limit_vr->min;
946         }
947
948       /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
949       if (cond_code == GT_EXPR)
950         {
951           tree one = build_int_cst (type, 1);
952           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
953         }
954
955       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
956     }
957   else
958     gcc_unreachable ();
959
960   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
961      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
962      instance,
963
964         if (p_5 == NULL)
965           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
966           x_7 = p_6->fld;
967           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
968
969      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
970      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
971      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
972      would arise from
973
974         if (i_5 > 10)
975           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
976           if (i_5 < 5)
977             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
978
979      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
980      pointless to try and do anything with i_7's range because
981      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
982      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
983      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
984      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
985      this extra check does not hurt and may protect against future
986      changes to VRP that may get into a situation similar to the
987      NULL pointer dereference example.
988
989      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
990      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
991      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
992      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
993
994   var_vr = get_value_range (var);
995
996   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
997      ranges or anti-ranges.  */
998   if (vr_p->type == VR_VARYING
999       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1000       || var_vr->type == VR_VARYING
1001       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1002       || symbolic_range_p (vr_p)
1003       || symbolic_range_p (var_vr))
1004     goto done;
1005
1006   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1007     {
1008       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1009          refine the resulting range.  Since the assert expression
1010          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1011          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1012          get better precision.  */
1013       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1014         {
1015           /* Use the larger of the two minimums.  */
1016           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1017             min = var_vr->min;
1018           else
1019             min = vr_p->min;
1020
1021           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1022           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1023             max = var_vr->max;
1024           else
1025             max = vr_p->max;
1026
1027           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1028         }
1029       else
1030         {
1031           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1032              VARYING, because we will not be able to do anything
1033              meaningful with it.  */
1034           set_value_range_to_varying (vr_p);
1035         }
1036     }
1037   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1038            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1039     {
1040       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1041          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1042          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1043          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1044       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1045           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1046         set_value_range_to_varying (vr_p);
1047       else
1048         {
1049           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1050
1051           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1052              there are three cases to consider.
1053
1054
1055              1. The VR_ANTI_RANGE range is competely within the 
1056                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1057                 different.  In that case the resulting range
1058                 should be whichever range is more precise.
1059                 Typically that will be the VR_RANGE.
1060
1061              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1062                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1063                 should be the VR_RANGE.
1064
1065              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1066                 and the VR_RANGE.
1067
1068                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1069                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1070                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1071                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1072                     high limit of the original VR_RANGE.
1073
1074                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1075                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1076                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1077                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1078                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1079           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1080             {
1081               anti_min = vr_p->min;
1082               anti_max = vr_p->max;
1083               real_min = var_vr->min;
1084               real_max = var_vr->max;
1085             }
1086           else
1087             {
1088               anti_min = var_vr->min;
1089               anti_max = var_vr->max;
1090               real_min = vr_p->min;
1091               real_max = vr_p->max;
1092             }
1093
1094
1095           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1096              not including any endpoints.  */
1097           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1098               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1099             {
1100               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1101                                real_max, vr_p->equiv);
1102             }
1103           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1104              VR_RANGE.  */
1105           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1106                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1107             {
1108               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1109                                real_max, vr_p->equiv);
1110             }
1111           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1112              part of the real range.  Thus creating a new
1113              low for the real reange.  */
1114           else if ((compare_values (anti_max, real_min) == 1
1115                     || compare_values (anti_max, real_min) == 0)
1116                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1117             {
1118               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1119                                  anti_max,
1120                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1121               max = real_max;
1122               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1123             }
1124           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1125              part of the real range.  Thus creating a new
1126              higher for the real reange.  */
1127           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1128                    && (compare_values (anti_min, real_max) == -1
1129                        || compare_values (anti_min, real_max) == 0))
1130             {
1131               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1132                                  anti_min,
1133                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1134               min = real_min;
1135               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1136             }
1137         }
1138     }
1139
1140   /* Remove names from the equivalence set that have ranges
1141      incompatible with VR_P.  */
1142 done:
1143   fix_equivalence_set (vr_p);
1144 }
1145
1146
1147 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1148    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1149    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1150    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1151    instance,
1152
1153         x_3 = y_5;
1154         if (x_3 > y_5)
1155           ...
1156
1157     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1158     always false.  */
1159
1160 static void
1161 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1162 {
1163   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1164
1165   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1166     copy_value_range (vr, var_vr);
1167   else
1168     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1169
1170   add_equivalence (vr->equiv, var);
1171 }
1172
1173
1174 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1175    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1176    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1177
1178 static inline tree
1179 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1180 {
1181   tree res;
1182
1183   if (flag_wrapv)
1184     return int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1185
1186   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1187      on -INF and +INF.  */
1188   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1189
1190   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1191     {
1192       int checkz = compare_values (res, val1);
1193
1194       /* Ensure that res = val1 + val2 >= val1
1195          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1196       if ((code == PLUS_EXPR && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1197           || (code == MINUS_EXPR && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1198         {
1199           res = copy_node (res);
1200           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1201         }
1202     }
1203   /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1204      overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1205      and the combination of signs of the operands.  */
1206   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1207            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1208            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1209     {
1210       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1211       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1212
1213       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1214          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1215          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1216          can yield overflow without overflown operands because we
1217          are working with integral types only... except in the
1218          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1219          for division too.  */
1220
1221       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1222          by the comparison of the signs of the operands.  */
1223       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1224           /* For addition, the operands must be of the same sign
1225              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1226              of one of the operands, for example the first.  */
1227           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1228           /* For subtraction, the operands must be of different
1229              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1230              that of the first operand or the opposite of that
1231              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1232              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1233              which overflows, but must yield +INF.  */
1234           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1235           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1236           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1237           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1238           || code == CEIL_DIV_EXPR
1239           || code == EXACT_DIV_EXPR
1240           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1241         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1242       else
1243         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1244     }
1245
1246   return res;
1247 }
1248
1249
1250 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1251    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1252
1253 static void
1254 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1255 {
1256   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1257   enum value_range_type type;
1258   tree op0, op1, min, max;
1259   int cmp;
1260   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1261   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1262
1263   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1264      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1265   if (code != PLUS_EXPR
1266       && code != MINUS_EXPR
1267       && code != MULT_EXPR
1268       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1269       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1270       && code != CEIL_DIV_EXPR
1271       && code != EXACT_DIV_EXPR
1272       && code != ROUND_DIV_EXPR
1273       && code != MIN_EXPR
1274       && code != MAX_EXPR
1275       && code != BIT_AND_EXPR
1276       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1277       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1278       && code != TRUTH_AND_EXPR
1279       && code != TRUTH_OR_EXPR
1280       && code != TRUTH_XOR_EXPR)
1281     {
1282       set_value_range_to_varying (vr);
1283       return;
1284     }
1285
1286   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1287      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1288   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1289   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1290     vr0 = *(get_value_range (op0));
1291   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1292     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1293   else
1294     set_value_range_to_varying (&vr0);
1295
1296   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1297   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1298     vr1 = *(get_value_range (op1));
1299   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1300     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1301   else
1302     set_value_range_to_varying (&vr1);
1303
1304   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1305   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1306     {
1307       set_value_range_to_undefined (vr);
1308       return;
1309     }
1310
1311   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1312   type = vr0.type;
1313
1314   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1315      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1316      because we may be able to derive a useful range even if one of
1317      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1318      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1319   if (code != BIT_AND_EXPR
1320       && code != TRUTH_AND_EXPR
1321       && code != TRUTH_OR_EXPR
1322       && (vr0.type == VR_VARYING
1323           || vr1.type == VR_VARYING
1324           || vr0.type != vr1.type
1325           || symbolic_range_p (&vr0)
1326           || symbolic_range_p (&vr1)))
1327     {
1328       set_value_range_to_varying (vr);
1329       return;
1330     }
1331
1332   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1333   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1334       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1335       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1336     {
1337       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1338          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1339          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1340          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1341          in them.  */
1342       if (code == PLUS_EXPR)
1343         {
1344           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1345             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1346           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1347             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1348           else
1349             set_value_range_to_varying (vr);
1350         }
1351       else
1352         {
1353           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1354              resulting range to varying.  */
1355           set_value_range_to_varying (vr);
1356         }
1357
1358       return;
1359     }
1360
1361   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1362      range and see what we end up with.  */
1363   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1364       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1365       || code == TRUTH_AND_EXPR
1366       || code == TRUTH_OR_EXPR
1367       || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1368     {
1369       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1370          expression evaluates zero.  */
1371       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1372           && ((vr0.type == VR_RANGE
1373                && integer_zerop (vr0.min)
1374                && integer_zerop (vr0.max))
1375               || (vr1.type == VR_RANGE
1376                   && integer_zerop (vr1.min)
1377                   && integer_zerop (vr1.max))))
1378         {
1379           type = VR_RANGE;
1380           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1381         }
1382       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1383          expression evaluates one.  */
1384       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1385                && ((vr0.type == VR_RANGE
1386                     && integer_onep (vr0.min)
1387                     && integer_onep (vr0.max))
1388                    || (vr1.type == VR_RANGE
1389                        && integer_onep (vr1.min)
1390                        && integer_onep (vr1.max))))
1391         {
1392           type = VR_RANGE;
1393           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1394         }
1395       else if (vr0.type != VR_VARYING
1396                && vr1.type != VR_VARYING
1397                && vr0.type == vr1.type
1398                && !symbolic_range_p (&vr0)
1399                && !symbolic_range_p (&vr1))
1400         {
1401           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1402           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1403           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1404         }
1405       else
1406         {
1407           set_value_range_to_varying (vr);
1408           return;
1409         }
1410     }
1411   else if (code == PLUS_EXPR
1412            || code == MIN_EXPR
1413            || code == MAX_EXPR)
1414     {
1415       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1416          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1417          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1418          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1419          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1420          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1421          this point.  */
1422       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1423         {
1424           set_value_range_to_varying (vr);
1425           return;
1426         }
1427
1428       /* For operations that make the resulting range directly
1429          proportional to the original ranges, apply the operation to
1430          the same end of each range.  */
1431       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1432       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1433     }
1434   else if (code == MULT_EXPR
1435            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1436            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1437            || code == CEIL_DIV_EXPR
1438            || code == EXACT_DIV_EXPR
1439            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1440     {
1441       tree val[4];
1442       size_t i;
1443
1444       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1445          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1446          precise range for such a case.  For example, if we have
1447          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1448          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1449          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1450          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1451          point.  */
1452       if (code == MULT_EXPR
1453           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1454           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1455         {
1456           set_value_range_to_varying (vr);
1457           return;
1458         }
1459
1460       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1461          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1462          need to operate on different values to get the minimum and
1463          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1464          out all the variations of range combinations and do the
1465          operations.
1466
1467          However, this involves several calls to compare_values and it
1468          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1469          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1470          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1471          the new range.  */
1472
1473       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1474       if (code != MULT_EXPR
1475           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1476         {
1477           set_value_range_to_varying (vr);
1478           return;
1479         }
1480
1481       /* Compute the 4 cross operations.  */
1482       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1483
1484       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1485                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1486                : NULL_TREE;
1487
1488       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1489                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1490                : NULL_TREE;
1491
1492       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1493                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1494                : NULL_TREE;
1495
1496       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1497          of VAL[i].  */
1498       min = val[0];
1499       max = val[0];
1500       for (i = 1; i < 4; i++)
1501         {
1502           if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1503               || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1504             break;
1505
1506           if (val[i])
1507             {
1508               if (!is_gimple_min_invariant (val[i]) || TREE_OVERFLOW (val[i]))
1509                 {
1510                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1511                      to it so that we set the resulting range to
1512                      VARYING.  */
1513                   min = max = val[i];
1514                   break;
1515                 }
1516
1517               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1518                 min = val[i];
1519
1520               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1521                 max = val[i];
1522             }
1523         }
1524     }
1525   else if (code == MINUS_EXPR)
1526     {
1527       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1528          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1529          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1530          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1531          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1532          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1533          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1534       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1535         {
1536           set_value_range_to_varying (vr);
1537           return;
1538         }
1539
1540       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1541          each range.  */
1542       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1543       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1544     }
1545   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1546     {
1547       if (vr0.type == VR_RANGE
1548           && vr0.min == vr0.max
1549           && tree_expr_nonnegative_p (vr0.max)
1550           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
1551         {
1552           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1553           max = vr0.max;
1554         }
1555       else if (vr1.type == VR_RANGE
1556           && vr1.min == vr1.max
1557           && tree_expr_nonnegative_p (vr1.max)
1558           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST)
1559         {
1560           type = VR_RANGE;
1561           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1562           max = vr1.max;
1563         }
1564       else
1565         {
1566           set_value_range_to_varying (vr);
1567           return;
1568         }
1569     }
1570   else
1571     gcc_unreachable ();
1572
1573   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1574      VARYING.  */
1575   if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1576       || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1577     {
1578       set_value_range_to_varying (vr);
1579       return;
1580     }
1581
1582   cmp = compare_values (min, max);
1583   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1584     {
1585       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1586          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1587          the new range VARYING.  */
1588       set_value_range_to_varying (vr);
1589     }
1590   else
1591     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1592 }
1593
1594
1595 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1596    the range of its operand and the expression code.  */
1597
1598 static void
1599 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1600 {
1601   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1602   tree min, max, op0;
1603   int cmp;
1604   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1605
1606   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1607      cannot easily determine a resulting range.  */
1608   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1609       || code == FIX_CEIL_EXPR
1610       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1611       || code == FIX_ROUND_EXPR
1612       || code == FLOAT_EXPR
1613       || code == BIT_NOT_EXPR
1614       || code == NON_LVALUE_EXPR
1615       || code == CONJ_EXPR)
1616     {
1617       set_value_range_to_varying (vr);
1618       return;
1619     }
1620
1621   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1622      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1623   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1624   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1625     vr0 = *(get_value_range (op0));
1626   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1627     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1628   else
1629     set_value_range_to_varying (&vr0);
1630
1631   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1632   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1633     {
1634       set_value_range_to_undefined (vr);
1635       return;
1636     }
1637
1638   /* Refuse to operate on varying and symbolic ranges.  Also, if the
1639      operand is neither a pointer nor an integral type, set the
1640      resulting range to VARYING.  TODO, in some cases we may be able
1641      to derive anti-ranges (like nonzero values).  */
1642   if (vr0.type == VR_VARYING
1643       || (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1644           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1645       || symbolic_range_p (&vr0))
1646     {
1647       set_value_range_to_varying (vr);
1648       return;
1649     }
1650
1651   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1652      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1653   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1654     {
1655       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1656         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1657       else if (range_is_null (&vr0))
1658         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1659       else
1660         set_value_range_to_varying (vr);
1661
1662       return;
1663     }
1664
1665   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1666   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1667     {
1668       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1669       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1670
1671       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1672          the min and max values for the range to the same type
1673          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1674          min and max values and the new min is still less than
1675          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1676          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1677          accurate ranges through many casts.  */
1678       if (vr0.type == VR_RANGE)
1679         {
1680           tree new_min, new_max;
1681
1682           /* Convert VR0's min/max to OUTER_TYPE.  */
1683           new_min = fold_convert (outer_type, vr0.min);
1684           new_max = fold_convert (outer_type, vr0.max);
1685
1686           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1687              that they compare equal to VR0's min/max values.  */
1688           if (is_gimple_val (new_min)
1689               && is_gimple_val (new_max)
1690               && tree_int_cst_equal (new_min, vr0.min)
1691               && tree_int_cst_equal (new_max, vr0.max)
1692               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1693               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1694             {
1695               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1696               return;
1697             }
1698         }
1699
1700       /* When converting types of different sizes, set the result to
1701          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1702          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1703          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1704          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1705          ~[0, 0].  */
1706       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1707           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1708         {
1709           set_value_range_to_varying (vr);
1710           return;
1711         }
1712     }
1713
1714   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1715      up with.  */
1716   if (code == NEGATE_EXPR
1717       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1718     {
1719       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  */
1720       min = (vr0.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1721              ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1722              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1723
1724       max = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1725              ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1726              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1727     }
1728   else if (code == ABS_EXPR
1729            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1730     {
1731       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1732          useful range.  */
1733       if (flag_wrapv
1734           && ((vr0.type == VR_RANGE
1735                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1736               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1737                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1738                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1739         {
1740           set_value_range_to_varying (vr);
1741           return;
1742         }
1743         
1744       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1745          included negative values.  */
1746       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1747             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1748             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1749
1750       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1751
1752       cmp = compare_values (min, max);
1753
1754       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1755          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1756       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1757         { 
1758           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1759             {
1760               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1761
1762               /* Take the lower of the two values.  */
1763               if (cmp != 1)
1764                 max = min;
1765
1766               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1767                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1768                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1769                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1770               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1771                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1772                                         type_min_value,
1773                                         integer_one_node, 0)
1774                      : type_min_value);
1775             }
1776           else
1777             {
1778               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1779                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1780                  anti-range.  */
1781               vr0.type = VR_RANGE;
1782               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1783               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1784             }
1785         }
1786
1787       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1788          range will be zero.  */
1789       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1790         {
1791           if (cmp == 1)
1792             max = min;
1793           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1794         }
1795       else
1796         {
1797           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1798           if (cmp == 1)
1799             {
1800               tree t = min;
1801               min = max;
1802               max = t;
1803             }
1804         }
1805     }
1806   else
1807     {
1808       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1809       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1810       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1811     }
1812
1813   cmp = compare_values (min, max);
1814   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1815     {
1816       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1817          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1818          the new range VARYING.  */
1819       set_value_range_to_varying (vr);
1820     }
1821   else
1822     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1823 }
1824
1825
1826 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1827    on the range of its operand and the expression code.  */
1828
1829 static void
1830 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1831 {
1832   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1833   if (val)
1834     {
1835       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1836          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1837          type.  */
1838       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1839       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1840     }
1841   else
1842     set_value_range_to_varying (vr);
1843 }
1844
1845
1846 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1847    in *VR.  */
1848
1849 static void
1850 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1851 {
1852   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1853
1854   if (code == ASSERT_EXPR)
1855     extract_range_from_assert (vr, expr);
1856   else if (code == SSA_NAME)
1857     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1858   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1859            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1860            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1861            || code == TRUTH_AND_EXPR
1862            || code == TRUTH_OR_EXPR
1863            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1864     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1865   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1866     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1867   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1868     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1869   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1870     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1871   else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1872     set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1873   else
1874     set_value_range_to_varying (vr);
1875 }
1876
1877 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1878    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1879    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1880
1881 static void
1882 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1883                         tree var)
1884 {
1885   tree init, step, chrec;
1886   bool init_is_max, unknown_max;
1887
1888   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1889      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1890   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1891     return;
1892
1893   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
1894   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1895     return;
1896
1897   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
1898   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
1899
1900   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1901      minimum or maximum value in the range.  */
1902   if (step == NULL_TREE
1903       || !is_gimple_min_invariant (step))
1904     return;
1905
1906   /* Do not adjust ranges when chrec may wrap.  */
1907   if (scev_probably_wraps_p (chrec_type (chrec), init, step, stmt,
1908                              current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1909                              &init_is_max, &unknown_max)
1910       || unknown_max)
1911     return;
1912
1913   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
1914       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
1915     {
1916       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1917          from scalar evolutions should be better.  */
1918       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init));
1919       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init));
1920
1921       if (init_is_max)
1922         max = init;
1923       else
1924         min = init;
1925
1926       /* If we would create an invalid range, then just assume we
1927          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
1928          but it's clearly safe.  */
1929       if (compare_values (min, max) == 1)
1930         return;
1931
1932       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
1933     }
1934   else if (vr->type == VR_RANGE)
1935     {
1936       tree min = vr->min;
1937       tree max = vr->max;
1938
1939       if (init_is_max)
1940         {
1941           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
1942              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
1943           if (compare_values (init, max) == -1)
1944             {
1945               max = init;
1946
1947               /* If we just created an invalid range with the minimum
1948                  greater than the maximum, take the minimum all the
1949                  way to -INF.  */
1950               if (compare_values (min, max) == 1)
1951                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
1952             }
1953         }
1954       else
1955         {
1956           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
1957           if (compare_values (init, min) == 1)
1958             {
1959               min = init;
1960
1961               /* If we just created an invalid range with the minimum
1962                  greater than the maximum, take the maximum all the
1963                  way to +INF.  */
1964               if (compare_values (min, max) == 1)
1965                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
1966             }
1967         }
1968
1969       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
1970     }
1971 }
1972
1973
1974 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
1975    
1976    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
1977      all the values in the ranges.
1978
1979    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
1980
1981    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
1982      value of the comparison.  */
1983
1984
1985 static tree
1986 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1987 {
1988   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
1989   if (vr0->type == VR_VARYING
1990       || vr0->type == VR_UNDEFINED
1991       || vr1->type == VR_VARYING
1992       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
1993     return NULL_TREE;
1994
1995   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
1996   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
1997     {
1998       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
1999          comparison.  */
2000       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2001         return NULL_TREE;
2002
2003       /* These comparisons are never statically computable.  */
2004       if (comp == GT_EXPR
2005           || comp == GE_EXPR
2006           || comp == LT_EXPR
2007           || comp == LE_EXPR)
2008         return NULL_TREE;
2009
2010       /* Equality can be computed only between a range and an
2011          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2012       if (vr0->type == VR_RANGE)
2013         {
2014           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2015           value_range_t *tmp = vr0;
2016           vr0 = vr1;
2017           vr1 = tmp;
2018         }
2019
2020       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2021
2022       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2023           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2024         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2025
2026       return NULL_TREE;
2027     }
2028
2029   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2030      operands around and change the comparison code.  */
2031   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2032     {
2033       value_range_t *tmp;
2034       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2035       tmp = vr0;
2036       vr0 = vr1;
2037       vr1 = tmp;
2038     }
2039
2040   if (comp == EQ_EXPR)
2041     {
2042       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2043          exactly one value.  */
2044       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2045           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
2046         {
2047           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
2048           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
2049           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2050             return boolean_true_node;
2051           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2052             return boolean_false_node;
2053         }
2054       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2055       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
2056                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
2057         return boolean_false_node;
2058
2059       return NULL_TREE;
2060     }
2061   else if (comp == NE_EXPR)
2062     {
2063       int cmp1, cmp2;
2064
2065       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2066          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2067          make sure that both comparisons yield similar results to
2068          avoid comparing values that cannot be compared at
2069          compile-time.  */
2070       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2071       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2072       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2073         return boolean_true_node;
2074
2075       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2076          return false.  */
2077       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2078                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
2079                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2080                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2081         return boolean_false_node;
2082
2083       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2084       else
2085         return NULL_TREE;
2086     }
2087   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2088     {
2089       int tst;
2090
2091       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2092       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2093       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2094           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2095         return boolean_true_node;
2096
2097       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2098       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2099       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2100           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2101         return boolean_false_node;
2102
2103       /* Otherwise, we don't know.  */
2104       return NULL_TREE;
2105     }
2106     
2107   gcc_unreachable ();
2108 }
2109
2110
2111 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2112    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2113    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2114    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2115    possible to determine the value of the comparison.  */
2116
2117 static tree
2118 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
2119 {
2120   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2121     return NULL_TREE;
2122
2123   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2124   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2125     {
2126       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2127          compile time are equality and inequality.  */
2128       if (comp == GT_EXPR
2129           || comp == GE_EXPR
2130           || comp == LT_EXPR
2131           || comp == LE_EXPR)
2132         return NULL_TREE;
2133
2134       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2135       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2136         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2137
2138       return NULL_TREE;
2139     }
2140
2141   if (comp == EQ_EXPR)
2142     {
2143       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2144          one value.  */
2145       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
2146         {
2147           int cmp = compare_values (vr->min, val);
2148           if (cmp == 0)
2149             return boolean_true_node;
2150           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2151             return boolean_false_node;
2152         }
2153       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
2154                || compare_values (vr->max, val) == -1)
2155         return boolean_false_node;
2156
2157       return NULL_TREE;
2158     }
2159   else if (comp == NE_EXPR)
2160     {
2161       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2162       if (compare_values (vr->max, val) == -1
2163           || compare_values (vr->min, val) == 1)
2164         return boolean_true_node;
2165
2166       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2167          false.  */
2168       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
2169           && compare_values (vr->min, val) == 0)
2170         return boolean_false_node;
2171
2172       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2173       return NULL_TREE;
2174     }
2175   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2176     {
2177       int tst;
2178
2179       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2180       tst = compare_values (vr->max, val);
2181       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2182           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2183         return boolean_true_node;
2184
2185       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2186       tst = compare_values (vr->min, val);
2187       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2188           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2189         return boolean_false_node;
2190
2191       /* Otherwise, we don't know.  */
2192       return NULL_TREE;
2193     }
2194   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2195     {
2196       int tst;
2197
2198       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2199       tst = compare_values (vr->min, val);
2200       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2201           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2202         return boolean_true_node;
2203
2204       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2205       tst = compare_values (vr->max, val);
2206       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2207           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2208         return boolean_false_node;
2209
2210       /* Otherwise, we don't know.  */
2211       return NULL_TREE;
2212     }
2213
2214   gcc_unreachable ();
2215 }
2216
2217
2218 /* Debugging dumps.  */
2219
2220 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2221 void debug_value_range (value_range_t *);
2222 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2223 void debug_all_value_ranges (void);
2224 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2225 void debug_vr_equiv (bitmap);
2226
2227
2228 /* Dump value range VR to FILE.  */
2229
2230 void
2231 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2232 {
2233   if (vr == NULL)
2234     fprintf (file, "[]");
2235   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2236     fprintf (file, "UNDEFINED");
2237   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2238     {
2239       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2240
2241       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2242
2243       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2244           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2245           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2246         fprintf (file, "-INF");
2247       else
2248         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2249
2250       fprintf (file, ", ");
2251
2252       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2253           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2254         fprintf (file, "+INF");
2255       else
2256         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2257
2258       fprintf (file, "]");
2259
2260       if (vr->equiv)
2261         {
2262           bitmap_iterator bi;
2263           unsigned i, c = 0;
2264
2265           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2266
2267           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2268             {
2269               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2270               fprintf (file, " ");
2271               c++;
2272             }
2273
2274           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2275         }
2276     }
2277   else if (vr->type == VR_VARYING)
2278     fprintf (file, "VARYING");
2279   else
2280     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2281 }
2282
2283
2284 /* Dump value range VR to stderr.  */
2285
2286 void
2287 debug_value_range (value_range_t *vr)
2288 {
2289   dump_value_range (stderr, vr);
2290 }
2291
2292
2293 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2294
2295 void
2296 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2297 {
2298   size_t i;
2299
2300   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2301     {
2302       if (vr_value[i])
2303         {
2304           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2305           fprintf (file, ": ");
2306           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2307           fprintf (file, "\n");
2308         }
2309     }
2310
2311   fprintf (file, "\n");
2312 }
2313
2314
2315 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2316
2317 void
2318 debug_all_value_ranges (void)
2319 {
2320   dump_all_value_ranges (stderr);
2321 }
2322
2323
2324 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2325    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2326    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2327
2328 static tree
2329 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2330 {
2331   tree n, assertion;
2332
2333   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2334   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2335
2336   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2337     {
2338       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
2339       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2340     }
2341   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2342     {
2343       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2344       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2345       gcc_assert (op0 == v);
2346       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2347     }
2348   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2349     {
2350       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2351       gcc_assert (v == cond);
2352       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2353     }
2354   else
2355     gcc_unreachable ();
2356
2357   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2358
2359   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2360      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2361      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2362      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2363   register_new_name_mapping (n, v);
2364
2365   return assertion;
2366 }
2367
2368
2369 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2370    point values.  */
2371
2372 static inline bool
2373 fp_predicate (tree expr)
2374 {
2375   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2376           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2377 }
2378
2379
2380 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2381    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2382    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2383    inferred.  */
2384
2385 static bool
2386 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2387 {
2388   *val_p = NULL_TREE;
2389   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2390
2391   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2392      abnormal edges.  */
2393   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2394     return false;
2395
2396   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2397      exceptions.  */
2398   if (tree_could_throw_p (stmt))
2399     return false;
2400
2401   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2402      successors, there is no point inferring anything about any of its
2403      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2404      for the assertion, anyway.  */
2405   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2406     return false;
2407
2408   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2409     {
2410       bool is_store;
2411       unsigned num_uses, num_derefs;
2412
2413       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2414       if (num_derefs > 0 && flag_delete_null_pointer_checks)
2415         {
2416           /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2417              non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2418           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2419           *comp_code_p = NE_EXPR;
2420           return true;
2421         }
2422     }
2423
2424   return false;
2425 }
2426
2427
2428 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2429 void debug_asserts_for (tree);
2430 void dump_all_asserts (FILE *);
2431 void debug_all_asserts (void);
2432
2433 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2434
2435 void
2436 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2437 {
2438   assert_locus_t loc;
2439
2440   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2441   print_generic_expr (file, name, 0);
2442   fprintf (file, "\n");
2443
2444   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2445   while (loc)
2446     {
2447       fprintf (file, "\t");
2448       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2449       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2450       if (loc->e)
2451         {
2452           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2453                    loc->e->dest->index);
2454           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2455         }
2456       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2457       print_generic_expr (file, name, 0);
2458       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2459       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2460       fprintf (file, "\n\n");
2461       loc = loc->next;
2462     }
2463
2464   fprintf (file, "\n");
2465 }
2466
2467
2468 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2469
2470 void
2471 debug_asserts_for (tree name)
2472 {
2473   dump_asserts_for (stderr, name);
2474 }
2475
2476
2477 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2478
2479 void
2480 dump_all_asserts (FILE *file)
2481 {
2482   unsigned i;
2483   bitmap_iterator bi;
2484
2485   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2486   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2487     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2488   fprintf (file, "\n");
2489 }
2490
2491
2492 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2493
2494 void
2495 debug_all_asserts (void)
2496 {
2497   dump_all_asserts (stderr);
2498 }
2499
2500
2501 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2502    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2503    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2504    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2505
2506    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2507    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2508    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2509    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2510    must not be NULL.  */
2511
2512 static void
2513 register_new_assert_for (tree name,
2514                          enum tree_code comp_code,
2515                          tree val,
2516                          basic_block bb,
2517                          edge e,
2518                          block_stmt_iterator si)
2519 {
2520   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2521   bool found;
2522   basic_block dest_bb;
2523
2524 #if defined ENABLE_CHECKING
2525   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2526
2527   if (e == NULL)
2528     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2529                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2530 #endif
2531
2532   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2533      determine if the new location is dominated by a previously
2534      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2535      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2536      necessarily true.
2537      
2538      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2539      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2540      E->DEST dominates.
2541      
2542      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2543      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2544      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2545      the new location to move another assertion previously registered
2546      at a block dominated by E->DEST.  */
2547   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2548
2549   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2550      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2551      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2552      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2553      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2554      move the assertion up in the dominance tree).
2555
2556      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2557      should not be more than a handful of assertions registered per
2558      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2559      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2560   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2561   last_loc = loc;
2562   found = false;
2563   while (loc)
2564     {
2565       if (loc->comp_code == comp_code
2566           && (loc->val == val
2567               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2568         {
2569           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2570              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2571              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2572              that we don't check strict dominance here to avoid
2573              replicating the same assertion inside the same basic
2574              block more than once (e.g., when a pointer is
2575              dereferenced several times inside a block).
2576
2577              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2578              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2579              dominate all the other insertions that we may want to
2580              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2581              insertion, don't do this dominance check.  */
2582           if (e == NULL
2583               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2584             return;
2585
2586           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2587              dominates the existing location for the assertion, move
2588              the assertion up in the dominance tree by updating its
2589              location information.  */
2590           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2591               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2592             {
2593               loc->bb = dest_bb;
2594               loc->e = e;
2595               loc->si = si;
2596               return;
2597             }
2598         }
2599
2600       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2601       last_loc = loc;
2602       loc = loc->next;
2603     }
2604
2605   /* If we didn't find an assertion already registered for
2606      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2607      assertions associated with NAME.  */
2608   n = XNEW (struct assert_locus_d);
2609   n->bb = dest_bb;
2610   n->e = e;
2611   n->si = si;
2612   n->comp_code = comp_code;
2613   n->val = val;
2614   n->next = NULL;
2615
2616   if (last_loc)
2617     last_loc->next = n;
2618   else
2619     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2620
2621   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2622 }
2623
2624
2625 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2626    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
2627    for NAME could be registered.  */
2628
2629 static bool
2630 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2631 {
2632   tree val, stmt;
2633   enum tree_code comp_code;
2634
2635   stmt = bsi_stmt (si);
2636
2637   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2638      abnormal edges.  */
2639   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2640     return false;
2641
2642   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2643      there's nothing to do.  */
2644   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2645     return false;
2646
2647   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2648      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2649      takes on edge E.  */
2650   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2651     {
2652       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2653          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2654          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2655       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2656       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2657
2658       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2659       if (cond == name)
2660         {
2661           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2662              case we create the predicate NAME == true or
2663              NAME == false accordingly.  */
2664           comp_code = EQ_EXPR;
2665           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2666         }
2667       else
2668         {
2669           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2670              or VAL COMP NAME.  */
2671           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2672             {
2673               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2674                  COMP around because we need to register NAME as the
2675                  first operand in the predicate.  */
2676               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2677               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2678             }
2679           else
2680             {
2681               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2682                  comparison code remains unchanged.  */
2683               comp_code = TREE_CODE (cond);
2684               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2685             }
2686
2687           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2688              need to invert the sign comparison.  */
2689           if (is_else_edge)
2690             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2691
2692           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
2693              works around a limitation in fold() when dealing with
2694              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2695              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2696           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2697               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
2698                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
2699             {
2700               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2701               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2702
2703               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
2704                 return false;
2705
2706               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
2707                 return false;
2708             }
2709         }
2710     }
2711   else
2712     {
2713       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2714       gcc_unreachable ();
2715     }
2716
2717   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2718   return true;
2719 }
2720
2721
2722 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2723
2724 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2725    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2726    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2727
2728    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2729    the predicate operands, an assert location node is added to the
2730    list of assertions for the corresponding operands.  */
2731
2732 static bool
2733 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2734 {
2735   bool need_assert;
2736   block_stmt_iterator last_si;
2737   tree op, last;
2738   edge_iterator ei;
2739   edge e;
2740   ssa_op_iter iter;
2741
2742   need_assert = false;
2743   last_si = bsi_last (bb);
2744   last = bsi_stmt (last_si);
2745
2746   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2747      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2748      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2749      insert.  */
2750   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2751     {
2752       if (e->dest == bb)
2753         continue;
2754
2755       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2756          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2757          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2758          if they had been found in a block upstream from BB.  */
2759       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2760         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2761
2762       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2763          to determine if any of the operands in the conditional
2764          predicate are used.  */
2765       if (e->dest != bb)
2766         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2767
2768       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2769          conditional predicate.  */
2770       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2771         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2772     }
2773
2774   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2775      conditional.  */
2776   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2777     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2778
2779   return need_assert;
2780 }
2781
2782
2783 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2784    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2785    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2786    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2787    determine if A is actually needed.
2788    
2789    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2790    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2791    new location for A is recorded instead.
2792
2793    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2794       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2795
2796    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2797       value range for N, then if N was not already generated by an
2798       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2799       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2800       assume that N is not NULL.
2801
2802    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2803       information from the predicate but need to insert different
2804       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2805       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2806       expression of the form 'X op Y', then
2807
2808       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2809
2810       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2811          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2812          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2813          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2814
2815       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2816
2817       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2818
2819       For instance,
2820
2821             if (a == 9)
2822               b = a;
2823             else
2824               b = c + 1;
2825
2826       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2827       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2828       on the ELSE clause would be unnecessary.
2829
2830    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2831       into BB's dominator children.
2832    
2833    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2834    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2835    location for name N is found, it is registered by calling
2836    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2837    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2838    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2839    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2840    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2841
2842    If this function returns true, then it means that there are names
2843    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2844    inserted by process_assert_insertions.
2845
2846    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2847
2848 static bool
2849 find_assert_locations (basic_block bb)
2850 {
2851   block_stmt_iterator si;
2852   tree last, phi;
2853   bool need_assert;
2854   basic_block son;
2855
2856   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
2857     return false;
2858
2859   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
2860
2861   need_assert = false;
2862
2863   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
2864   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2865     {
2866       use_operand_p arg_p;
2867       ssa_op_iter i;
2868
2869       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
2870         {
2871           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
2872           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2873             {
2874               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
2875               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
2876             }
2877         }
2878     }
2879
2880   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
2881      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
2882   last = NULL_TREE;
2883   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2884     {
2885       tree stmt, op;
2886       ssa_op_iter i;
2887
2888       stmt = bsi_stmt (si);
2889
2890       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
2891       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
2892         {
2893           tree value;
2894           enum tree_code comp_code;
2895
2896           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
2897              the sub-graph of a conditional block, when we return from
2898              this recursive walk, our parent will use the
2899              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
2900              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
2901           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2902
2903           /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
2904              bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
2905              ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.
2906              Experiments show that with this simple check, we can save
2907              more than 20% of ASSERT_EXPRs.  */
2908           if (has_single_use (op))
2909             continue;
2910
2911           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
2912              range for it, and we don't find a previous assertion for
2913              it, create a new assertion location node for OP.  */
2914           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
2915             {
2916               register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
2917               need_assert = true;
2918             }
2919         }
2920
2921       /* Remember the last statement of the block.  */
2922       last = stmt;
2923     }
2924
2925   /* If BB's last statement is a conditional expression
2926      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
2927      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
2928   if (last
2929       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
2930       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
2931       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
2932     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
2933
2934   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
2935   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2936        son;
2937        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2938     need_assert |= find_assert_locations (son);
2939
2940   return need_assert;
2941 }
2942
2943
2944 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
2945    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
2946
2947 static bool
2948 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
2949 {
2950   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
2951   tree stmt, cond, assert_expr;
2952   edge_iterator ei;
2953   edge e;
2954
2955   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
2956   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
2957
2958   if (loc->e)
2959     {
2960       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
2961          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
2962 #if defined ENABLE_CHECKING
2963       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
2964           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
2965 #endif
2966
2967       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
2968       return true;
2969     }
2970
2971   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
2972      statement must not be the last statement in the block.  */
2973   stmt = bsi_stmt (loc->si);
2974   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
2975     {
2976       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
2977       return false;
2978     }
2979
2980   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
2981      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
2982      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
2983      out of BB.  */
2984   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
2985     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2986       {
2987         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
2988         return true;
2989       }
2990
2991   gcc_unreachable ();
2992 }
2993
2994
2995 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
2996    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
2997    found in ASSERTS_FOR[i].  */
2998
2999 static void
3000 process_assert_insertions (void)
3001 {
3002   unsigned i;
3003   bitmap_iterator bi;
3004   bool update_edges_p = false;
3005   int num_asserts = 0;
3006
3007   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3008     dump_all_asserts (dump_file);
3009
3010   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3011     {
3012       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3013       gcc_assert (loc);
3014
3015       while (loc)
3016         {
3017           assert_locus_t next = loc->next;
3018           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3019           free (loc);
3020           loc = next;
3021           num_asserts++;
3022         }
3023     }
3024
3025   if (update_edges_p)
3026     bsi_commit_edge_inserts ();
3027
3028   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3029     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3030              num_asserts);
3031 }
3032
3033
3034 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3035    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3036    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3037    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3038
3039    x = ...
3040    y = ...
3041    if (x < y)
3042      y = x - 2;
3043    else
3044      x = y + 3;
3045
3046    this pass will transform the code into:
3047
3048    x = ...
3049    y = ...
3050    if (x < y)
3051     {
3052       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3053       y = x - 2
3054     }
3055    else
3056     {
3057       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3058       x = y + 3
3059     }
3060
3061    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3062    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3063    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3064    definition of 'x'.  */
3065
3066 static void
3067 insert_range_assertions (void)
3068 {
3069   edge e;
3070   edge_iterator ei;
3071   bool update_ssa_p;
3072   
3073   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3074   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3075
3076   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3077   sbitmap_zero (blocks_visited);
3078
3079   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3080   asserts_for = XNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3081   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
3082
3083   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3084
3085   update_ssa_p = false;
3086   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3087     if (find_assert_locations (e->dest))
3088       update_ssa_p = true;
3089
3090   if (update_ssa_p)
3091     {
3092       process_assert_insertions ();
3093       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3094     }
3095
3096   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3097     {
3098       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3099       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3100     }
3101
3102   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3103   free (asserts_for);
3104   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3105 }
3106
3107
3108 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3109    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3110    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3111    VRP. 
3112    
3113    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3114    names that had useful range information attached to them.  For
3115    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3116    then N_i will have the range [3, +INF].
3117    
3118    However, by converting the assertion into the implied copy
3119    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3120    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3121    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3122    things like jump threading.
3123    
3124    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3125    VRP need to handle them appropriately. 
3126
3127    Another approach would be to make the range information a first
3128    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3129    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3130    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3131
3132 static void
3133 remove_range_assertions (void)
3134 {
3135   basic_block bb;
3136   block_stmt_iterator si;
3137
3138   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3139      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3140      referenced by the current BSI.  */
3141   FOR_EACH_BB (bb)
3142     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3143       {
3144         tree stmt = bsi_stmt (si);
3145
3146         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3147             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3148           {
3149             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3150             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3151             use_operand_p use_p;
3152             imm_use_iterator iter;
3153
3154             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3155             TREE_OPERAND (stmt, 1) = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3156             update_stmt (stmt);
3157
3158             /* The statement is now a copy.  Propagate the RHS into
3159                every use of the LHS.  */
3160             FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
3161               {
3162                 SET_USE (use_p, ASSERT_EXPR_VAR (rhs));
3163                 update_stmt (USE_STMT (use_p));
3164               }
3165
3166             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3167             bsi_remove (&si, true);
3168           }
3169         else
3170           bsi_next (&si);
3171       }
3172
3173   sbitmap_free (blocks_visited);
3174 }
3175
3176
3177 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3178
3179 static bool
3180 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3181 {
3182   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3183       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3184       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3185           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3186     return true;
3187   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3188     {
3189       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3190
3191       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3192           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3193               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3194           && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3195         return true;
3196     }
3197   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3198     return true;
3199
3200   return false;
3201 }
3202
3203
3204 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3205
3206 static void
3207 vrp_initialize (void)
3208 {
3209   basic_block bb;
3210
3211   vr_value = XNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3212   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3213
3214   FOR_EACH_BB (bb)
3215     {
3216       block_stmt_iterator si;
3217       tree phi;
3218
3219       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3220         {
3221           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3222             {
3223               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3224               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3225               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3226             }
3227           else
3228             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3229         }
3230
3231       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3232         {
3233           tree stmt = bsi_stmt (si);
3234
3235           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3236             {
3237               ssa_op_iter i;
3238               tree def;
3239               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3240                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3241               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3242             }
3243           else
3244             {
3245               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3246             }
3247         }
3248     }
3249 }
3250
3251
3252 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3253    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3254
3255 static enum ssa_prop_result
3256 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3257 {
3258   tree lhs, rhs, def;
3259   ssa_op_iter iter;
3260
3261   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3262   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3263
3264   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3265   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3266       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3267           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3268     {
3269       struct loop *l;
3270       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3271
3272       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3273
3274       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3275          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3276          information.  */
3277       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3278         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3279
3280       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3281         {
3282           *output_p = lhs;
3283
3284           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3285             {
3286               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3287               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3288               fprintf (dump_file, ": ");
3289               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3290               fprintf (dump_file, "\n\n");
3291             }
3292
3293           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3294             return SSA_PROP_VARYING;
3295
3296           return SSA_PROP_INTERESTING;
3297         }
3298
3299       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3300     }
3301   
3302   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3303   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3304     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3305
3306   return SSA_PROP_VARYING;
3307 }
3308
3309
3310 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3311    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3312    compare_range_with_value.  */
3313
3314 static tree
3315 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3316 {
3317   bitmap_iterator bi;
3318   unsigned i;
3319   bitmap e;
3320   tree retval, t;
3321   
3322   t = retval = NULL_TREE;
3323
3324   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3325   e = get_value_range (var)->equiv;
3326
3327   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3328      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3329      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3330   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3331
3332   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3333     {
3334       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3335
3336       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3337          range.  This allows us to compare against names that may
3338          have N_i in their ranges.  */
3339       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3340         {
3341           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3342           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3343           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3344         }
3345
3346       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3347       if (t)
3348         {
3349           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
3350           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3351           retval = t;
3352         }
3353     }
3354
3355   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3356   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3357
3358   if (retval)
3359     return retval;
3360
3361   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3362   return NULL_TREE;
3363 }
3364
3365
3366 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3367    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3368    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3369    returned by compare_ranges.  */
3370
3371 static tree
3372 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3373 {
3374   tree t, retval;
3375   bitmap e1, e2;
3376   bitmap_iterator bi1, bi2;
3377   unsigned i1, i2;
3378
3379   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3380      ranges of every name equivalent to N2.  */
3381   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3382   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3383
3384   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3385      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3386      ranges.  */
3387   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3388   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3389
3390   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3391      names can be compared without checking their ranges.  */
3392   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3393     {
3394       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3395       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3396
3397       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3398              ? boolean_true_node
3399              : boolean_false_node;
3400     }
3401
3402   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3403      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3404      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3405   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3406     {
3407       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3408
3409       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3410       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3411         {
3412           vr1.type = VR_RANGE;
3413           vr1.min = ssa_name (i1);
3414           vr1.max = ssa_name (i1);
3415         }
3416
3417       t = retval = NULL_TREE;
3418       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3419         {
3420           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3421
3422           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3423             {
3424               vr2.type = VR_RANGE;
3425               vr2.min = ssa_name (i2);
3426               vr2.max = ssa_name (i2);
3427             }
3428
3429           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3430           if (t)
3431             {
3432               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
3433                  the same.  */
3434               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3435               retval = t;
3436             }
3437         }
3438
3439       if (retval)
3440         {
3441           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3442           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3443           return retval;
3444         }
3445     }
3446
3447   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
3448      comparison.  */
3449   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3450   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3451   return NULL_TREE;
3452 }
3453
3454
3455 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
3456    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
3457    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
3458    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
3459    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
3460
3461    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
3462    the operands in COND are used when trying to compute its value.
3463    This is only used during final substitution.  During propagation,
3464    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
3465
3466 tree
3467 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
3468 {
3469   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
3470               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
3471
3472   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3473     {
3474       value_range_t *vr;
3475       tree retval;
3476
3477       if (use_equiv_p)
3478         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
3479       else
3480         {
3481           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
3482           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
3483         }
3484
3485       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
3486       if (retval)
3487         return retval;
3488
3489       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
3490          return it.  */
3491       vr = get_value_range (cond);
3492       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
3493         return vr->min;
3494     }
3495   else
3496     {
3497       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3498       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3499
3500       /* We only deal with integral and pointer types.  */
3501       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3502           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
3503         return NULL_TREE;
3504
3505       if (use_equiv_p)
3506         {
3507           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3508             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3509           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3510             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3511           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3512             return compare_name_with_value (
3513                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3514         }
3515       else
3516         {
3517           value_range_t *vr0, *vr1;
3518
3519           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3520           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3521
3522           if (vr0 && vr1)
3523             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3524           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3525             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3526           else if (vr0 == NULL && vr1)
3527             return compare_range_with_value (
3528                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3529         }
3530     }
3531
3532   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3533   return NULL_TREE;
3534 }
3535
3536
3537 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3538    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3539    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3540    SSA_PROP_VARYING.  */
3541
3542 static enum ssa_prop_result
3543 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3544 {
3545   tree cond, val;
3546
3547   *taken_edge_p = NULL;
3548
3549   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3550      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3551   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3552     return SSA_PROP_VARYING;
3553
3554   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3555
3556   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3557     {
3558       tree use;
3559       ssa_op_iter i;
3560
3561       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3562       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3563       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3564       
3565       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3566         {
3567           fprintf (dump_file, "\t");
3568           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3569           fprintf (dump_file, ": ");
3570           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3571         }
3572
3573       fprintf (dump_file, "\n");
3574     }
3575
3576   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3577      ranges of each of its operands.
3578      
3579      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3580      because those ranges may not yet be final and with the current
3581      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3582      of the names in the equivalence set have changed.
3583
3584      For instance, given the following code fragment
3585
3586         i_5 = PHI <8, i_13>
3587         ...
3588         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3589         if (i_14 == 1)
3590           ...
3591
3592      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3593      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3594      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3595      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3596      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3597      determine that the predicate is always false.
3598
3599      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3600      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3601      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3602      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3603      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3604      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3605      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3606      is not visited again, which stops propagation from visiting
3607      statements in the THEN clause of that if().
3608
3609      To properly fix this we would need to keep the previous range
3610      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3611      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3612      range [8, 8] to VR_VARYING.
3613
3614      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3615      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3616      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3617      4 more predicates folded in SPEC.  */
3618   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3619   if (val)
3620     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3621
3622   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3623     {
3624       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3625       if (val == NULL_TREE)
3626         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3627       else
3628         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3629     }
3630
3631   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3632 }
3633
3634
3635 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3636    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3637    interesting range into *OUTPUT_P.
3638
3639    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3640    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3641
3642    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3643
3644 static enum ssa_prop_result
3645 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3646 {
3647   tree def;
3648   ssa_op_iter iter;
3649   stmt_ann_t ann;
3650
3651   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3652     {
3653       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3654       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3655       fprintf (dump_file, "\n");
3656     }
3657
3658   ann = stmt_ann (stmt);
3659   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3660       && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3661     return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3662   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3663     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3664
3665   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3666      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3667   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3668     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3669
3670   return SSA_PROP_VARYING;
3671 }
3672
3673
3674 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3675    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3676    
3677    The meeting rules are as follows:
3678
3679    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3680
3681    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3682       union of VR0 and VR1.  */
3683
3684 static void
3685 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3686 {
3687   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3688     {
3689       copy_value_range (vr0, vr1);
3690       return;
3691     }
3692
3693   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3694     {
3695       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3696       return;
3697     }
3698
3699   if (vr0->type == VR_VARYING)
3700     {
3701       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3702       return;
3703     }
3704
3705   if (vr1->type == VR_VARYING)
3706     {
3707       set_value_range_to_varying (vr0);
3708       return;
3709     }
3710
3711   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3712     {
3713       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3714          union of both ranges.  */
3715       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3716         {
3717           int cmp;
3718           tree min, max;
3719
3720           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3721              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3722              VARYING.  */
3723           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3724           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3725             min = vr1->min;
3726           else if (cmp == -1)
3727             min = vr0->min;
3728           else
3729             {
3730               set_value_range_to_varying (vr0);
3731               return;
3732             }
3733
3734           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3735              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3736              the result is VARYING.  */
3737           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3738           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3739             max = vr1->max;
3740           else if (cmp == 1)
3741             max = vr0->max;
3742           else
3743             {
3744               set_value_range_to_varying (vr0);
3745               return;
3746             }
3747
3748           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3749              the two sets.  */
3750           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3751             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3752           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3753             bitmap_clear (vr0->equiv);
3754
3755           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3756         }
3757       else
3758         goto no_meet;
3759     }
3760   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3761     {
3762       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3763       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3764           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3765           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3766         {
3767           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3768              the two sets.  */
3769           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3770             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3771           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3772             bitmap_clear (vr0->equiv);
3773         }
3774       else
3775         goto no_meet;
3776     }
3777   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3778     {
3779       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3780          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3781          result of the meet operation is the anti-range.  */
3782       if (!symbolic_range_p (vr0)
3783           && !symbolic_range_p (vr1)
3784           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3785         {
3786           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
3787              set.  We need to compute the intersection of the two
3788              equivalence sets.  */
3789           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3790             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
3791
3792           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3793              the two sets.  */
3794           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3795             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3796           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3797             bitmap_clear (vr0->equiv);
3798         }
3799       else
3800         goto no_meet;
3801     }
3802   else
3803     gcc_unreachable ();
3804
3805   return;
3806
3807 no_meet:
3808   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
3809      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
3810      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
3811      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
3812      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
3813   if (!symbolic_range_p (vr0)
3814       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
3815           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
3816       && !symbolic_range_p (vr1)
3817       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
3818           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
3819     {
3820       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
3821
3822       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
3823          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
3824       if (vr0->equiv)
3825         bitmap_clear (vr0->equiv);
3826     }
3827   else
3828     set_value_range_to_varying (vr0);
3829 }
3830
3831
3832 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
3833    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
3834    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
3835
3836 static enum ssa_prop_result
3837 vrp_visit_phi_node (tree phi)
3838 {
3839   int i;
3840   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3841   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
3842   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3843
3844   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
3845
3846   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3847     {
3848       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
3849       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
3850     }
3851
3852   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
3853     {
3854       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
3855
3856       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3857         {
3858           fprintf (dump_file,
3859               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
3860               i, e->src->index, e->dest->index,
3861               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
3862         }
3863
3864       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
3865         {
3866           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
3867           value_range_t vr_arg;
3868
3869           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3870             vr_arg = *(get_value_range (arg));
3871           else
3872             {
3873               vr_arg.type = VR_RANGE;
3874               vr_arg.min = arg;
3875               vr_arg.max = arg;
3876               vr_arg.equiv = NULL;
3877             }
3878
3879           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3880             {
3881               fprintf (dump_file, "\t");
3882               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
3883               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
3884               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
3885               fprintf (dump_file, "\n");
3886             }
3887
3888           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
3889
3890           if (vr_result.type == VR_VARYING)
3891             break;
3892         }
3893     }
3894
3895   if (vr_result.type == VR_VARYING)
3896     goto varying;
3897
3898   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
3899      when the new value is slightly bigger or smaller than the
3900      previous one.  */
3901   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
3902     {
3903       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3904         {
3905           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
3906           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
3907
3908           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
3909              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
3910              iterating millions of times to reach -INF, and in the
3911              other case to avoid infinite bouncing between different
3912              minimums.  */
3913           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
3914             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
3915
3916           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
3917              the previous one, go all the way to +INF.  */
3918           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
3919             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
3920
3921           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
3922              VARYING.  */
3923           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
3924               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
3925             goto varying;
3926         }
3927     }
3928
3929   /* If the new range is different than the previous value, keep
3930      iterating.  */
3931   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
3932     return SSA_PROP_INTERESTING;
3933
3934   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
3935   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3936
3937   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
3938 varying:
3939   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
3940   return SSA_PROP_VARYING;
3941 }
3942
3943 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
3944    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
3945    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
3946
3947 static void
3948 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
3949 {
3950   tree val = NULL;
3951   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3952   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3953
3954   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
3955     {
3956       val = integer_one_node;
3957     }
3958   else
3959     {
3960       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node);
3961     }
3962
3963   if (val && integer_onep (val))
3964     {
3965       tree t;
3966       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3967       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
3968
3969       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
3970         {
3971           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
3972           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
3973         }
3974       else
3975         {
3976           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
3977           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
3978           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
3979           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
3980         }
3981
3982       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
3983       update_stmt (stmt);
3984     }
3985 }
3986
3987 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
3988    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
3989    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
3990
3991 static void
3992 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
3993 {
3994   tree val = NULL;
3995   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3996   tree type = TREE_TYPE (op);
3997   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3998
3999   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4000     {
4001       val = integer_zero_node;
4002     }
4003   else if (vr)
4004     {
4005       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4006       if (!val)
4007         {
4008           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4009
4010           if (val)
4011             {
4012               if (integer_zerop (val))
4013                 val = integer_one_node;
4014               else if (integer_onep (val))
4015                 val = integer_zero_node;
4016             }
4017         }
4018
4019       if (val
4020           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
4021         {
4022           tree t;
4023
4024           if (integer_onep (val))
4025             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
4026           else
4027             t = op;
4028
4029           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4030           update_stmt (stmt);
4031         }
4032     }
4033 }
4034
4035 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
4036    a known value range VR.
4037
4038    If there is one and only one value which will satisfy the
4039    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
4040
4041 static tree
4042 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
4043                       tree op1, value_range_t *vr)
4044 {
4045   tree min = NULL;
4046   tree max = NULL;
4047
4048   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
4049      the conditional as it was written.  */
4050   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
4051     {
4052       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4053
4054       max = op1;
4055       if (cond_code == LT_EXPR)
4056         {
4057           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4058           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
4059         }
4060     }
4061   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
4062     {
4063       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4064
4065       min = op1;
4066       if (cond_code == GT_EXPR)
4067         {
4068           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4069           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
4070         }
4071     }
4072
4073   /* Now refine the minimum and maximum values using any
4074      value range information we have for op0.  */
4075   if (min && max)
4076     {
4077       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
4078         min = min;
4079       else
4080         min = vr->min;
4081       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
4082         max = max;
4083       else
4084         max = vr->max;
4085
4086       /* If the new min/max values have converged to a single value,
4087          then there is only one value which can satisfy the condition,
4088          return that value.  */
4089       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
4090         return min;
4091     }
4092   return NULL;
4093 }
4094
4095 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
4096    test if the range information indicates only one value can satisfy
4097    the original conditional.  */
4098
4099 static void
4100 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
4101 {
4102   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4103   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4104   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4105   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
4106
4107   if (cond_code != NE_EXPR
4108       && cond_code != EQ_EXPR
4109       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
4110       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4111       && is_gimple_min_invariant (op1))
4112     {
4113       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
4114           
4115       /* If we have range information for OP0, then we might be
4116          able to simplify this conditional. */
4117       if (vr->type == VR_RANGE)
4118         {
4119           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4120
4121           if (new)
4122             {
4123               if (dump_file)
4124                 {
4125                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4126                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4127                   fprintf (dump_file, " into ");
4128                 }
4129
4130               COND_EXPR_COND (stmt)
4131                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4132               update_stmt (stmt);
4133
4134               if (dump_file)
4135                 {
4136                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4137                   fprintf (dump_file, "\n");
4138                 }
4139               return;
4140
4141             }
4142
4143           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
4144              with integral types here, so no need to worry about
4145              issues with inverting FP comparisons.  */
4146           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
4147           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4148
4149           if (new)
4150             {
4151               if (dump_file)
4152                 {
4153                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4154                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4155                   fprintf (dump_file, " into ");
4156                 }
4157
4158               COND_EXPR_COND (stmt)
4159                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4160               update_stmt (stmt);
4161
4162               if (dump_file)
4163                 {
4164                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4165                   fprintf (dump_file, "\n");
4166                 }
4167               return;
4168
4169             }
4170         }
4171     }
4172 }
4173
4174 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
4175
4176 void
4177 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
4178 {
4179   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4180     {
4181       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4182       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
4183
4184       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
4185          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
4186          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4187       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
4188           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
4189           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4190         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
4191
4192       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
4193       if (rhs_code == ABS_EXPR
4194           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
4195           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
4196         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
4197     }
4198   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
4199            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
4200     {
4201       simplify_cond_using_ranges (stmt);
4202     }
4203 }
4204
4205
4206
4207 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
4208
4209 static void
4210 vrp_finalize (void)
4211 {
4212   size_t i;
4213   prop_value_t *single_val_range;
4214   bool do_value_subst_p;
4215
4216   if (dump_file)
4217     {
4218       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
4219       dump_all_value_ranges (dump_file);
4220       fprintf (dump_file, "\n");
4221     }
4222
4223   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
4224      values can be substituted as any other copy/const propagated
4225      value using substitute_and_fold.  */
4226   single_val_range = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
4227   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4228
4229   do_value_subst_p = false;
4230   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4231     if (vr_value[i]
4232         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
4233         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
4234       {
4235         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
4236         do_value_subst_p = true;
4237       }
4238
4239   if (!do_value_subst_p)
4240     {
4241       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
4242          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
4243       free (single_val_range);
4244       single_val_range = NULL;
4245     }
4246
4247   substitute_and_fold (single_val_range, true);
4248
4249   /* Free allocated memory.  */
4250   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4251     if (vr_value[i])
4252       {
4253         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
4254         free (vr_value[i]);
4255       }
4256
4257   free (single_val_range);
4258   free (vr_value);
4259 }
4260
4261
4262 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
4263    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
4264    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
4265    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
4266    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
4267
4268    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
4269    instead of constants.
4270
4271    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
4272    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
4273
4274      1  x_9 = p_3->a;
4275      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
4276      3  if (p_4 == q_2)
4277      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
4278      5  endif
4279      6  if (q_2)
4280         
4281    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
4282    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
4283    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
4284
4285    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
4286    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
4287    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
4288    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
4289
4290    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
4291    between names so that we can take advantage of information from
4292    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
4293    equivalency relation is transitive but not symmetric.
4294    
4295    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
4296    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
4297    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
4298
4299    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
4300    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
4301    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
4302    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
4303    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
4304    probabilities to aid branch prediction.  */
4305
4306 static void
4307 execute_vrp (void)
4308 {
4309   insert_range_assertions ();
4310
4311   current_loops = loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4312   if (current_loops)
4313     scev_initialize (current_loops);
4314
4315   vrp_initialize ();
4316   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
4317   vrp_finalize ();
4318
4319   if (current_loops)
4320     {
4321       scev_finalize ();
4322       loop_optimizer_finalize (current_loops);
4323       current_loops = NULL;
4324     }
4325
4326   remove_range_assertions ();
4327 }
4328
4329 static bool
4330 gate_vrp (void)
4331 {
4332   return flag_tree_vrp != 0;
4333 }
4334
4335 struct tree_opt_pass pass_vrp =
4336 {
4337   "vrp",                                /* name */
4338   gate_vrp,                             /* gate */
4339   execute_vrp,                          /* execute */
4340   NULL,                                 /* sub */
4341   NULL,                                 /* next */
4342   0,                                    /* static_pass_number */
4343   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
4344   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
4345   0,                                    /* properties_provided */
4346   0,                                    /* properties_destroyed */
4347   0,                                    /* todo_flags_start */
4348   TODO_cleanup_cfg
4349     | TODO_ggc_collect
4350     | TODO_verify_ssa
4351     | TODO_dump_func
4352     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
4353   0                                     /* letter */
4354 };