OSDN Git Service

2011-08-05 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #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 "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
696      take any value in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var)
699       && TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
700     {
701       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
702          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
703          default definitions of PARM_DECLs.  */
704       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
705           && nonnull_arg_p (sym))
706         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
707       else
708         set_value_range_to_varying (vr);
709     }
710
711   return vr;
712 }
713
714 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
715
716 static inline bool
717 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
718 {
719   if (val1 == val2)
720     return true;
721   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
722     return false;
723   if (is_overflow_infinity (val1))
724     return is_overflow_infinity (val2);
725   return true;
726 }
727
728 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
729
730 static inline bool
731 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
732 {
733   return (b1 == b2
734           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
735               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
736           || (b1 && b2
737               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
738 }
739
740 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
741    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
742    value.
743
744    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
745    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
746    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
747    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
748    is the range object associated with another SSA name.  */
749
750 static inline bool
751 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
752 {
753   value_range_t *old_vr;
754   bool is_new;
755
756   /* Update the value range, if necessary.  */
757   old_vr = get_value_range (var);
758   is_new = old_vr->type != new_vr->type
759            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
760            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
761            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
762
763   if (is_new)
764     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
765                      new_vr->equiv);
766
767   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
768
769   return is_new;
770 }
771
772
773 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
774    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
775
776 static void
777 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
778 {
779   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
780   value_range_t *vr = vr_value[ver];
781
782   if (*equiv == NULL)
783     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
784   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
785   if (vr && vr->equiv)
786     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
787 }
788
789
790 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
791
792 static inline bool
793 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
794 {
795   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
796          && integer_zerop (vr->min)
797          && integer_zerop (vr->max);
798 }
799
800
801 /* Return true if VR is [0, 0].  */
802
803 static inline bool
804 range_is_null (value_range_t *vr)
805 {
806   return vr->type == VR_RANGE
807          && integer_zerop (vr->min)
808          && integer_zerop (vr->max);
809 }
810
811 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
812    a singleton.  */
813
814 static inline bool
815 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
816 {
817   return (vr->type == VR_RANGE
818           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
819           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
820           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
821           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
822 }
823
824 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
825
826 static inline bool
827 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
828 {
829   return (range_int_cst_p (vr)
830           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
831 }
832
833 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
834
835 static inline bool
836 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
837 {
838   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
839           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
840 }
841
842 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
843
844 static inline bool
845 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
846 {
847   return (vr->type == VR_RANGE
848           && (is_overflow_infinity (vr->min)
849               || is_overflow_infinity (vr->max)));
850 }
851
852 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
853    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
854    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
855    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
856    uses an overflow infinity.  */
857
858 static bool
859 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
860 {
861   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
862   if (is_overflow_infinity (vr->min))
863     {
864       *strict_overflow_p = true;
865       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
866         return false;
867     }
868   if (is_overflow_infinity (vr->max))
869     {
870       *strict_overflow_p = true;
871       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
872         return false;
873     }
874   return true;
875 }
876
877
878 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
879    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
880    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
881    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
882
883 static bool
884 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
885 {
886   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
887   switch (get_gimple_rhs_class (code))
888     {
889     case GIMPLE_UNARY_RHS:
890       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
891                                              gimple_expr_type (stmt),
892                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
893                                              strict_overflow_p);
894     case GIMPLE_BINARY_RHS:
895       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
896                                               gimple_expr_type (stmt),
897                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
899                                               strict_overflow_p);
900     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
901       return false;
902     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
903       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
904                                               strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_INVALID_RHS:
906       gcc_unreachable ();
907     default:
908       gcc_unreachable ();
909     }
910 }
911
912 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
913    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
914    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
915    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
916
917 static bool
918 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
919 {
920   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
921     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
922   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
923     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
924
925   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
926                                         gimple_call_fndecl (stmt),
927                                         arg0,
928                                         arg1,
929                                         strict_overflow_p);
930 }
931
932 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
933    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
934    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
935    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
936
937 static bool
938 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
939 {
940   switch (gimple_code (stmt))
941     {
942     case GIMPLE_ASSIGN:
943       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
944     case GIMPLE_CALL:
945       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
946     default:
947       gcc_unreachable ();
948     }
949 }
950
951 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
952    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
953    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
954    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
955
956 static bool
957 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
958 {
959   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
960   switch (get_gimple_rhs_class (code))
961     {
962     case GIMPLE_UNARY_RHS:
963       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
964                                          gimple_expr_type (stmt),
965                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
966                                          strict_overflow_p);
967     case GIMPLE_BINARY_RHS:
968       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
969                                           gimple_expr_type (stmt),
970                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
972                                           strict_overflow_p);
973     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
974       return false;
975     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
976       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
977                                           strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_INVALID_RHS:
979       gcc_unreachable ();
980     default:
981       gcc_unreachable ();
982     }
983 }
984
985 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
986    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
987    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
988    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
989
990 static bool
991 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
992 {
993   switch (gimple_code (stmt))
994     {
995     case GIMPLE_ASSIGN:
996       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
997     case GIMPLE_CALL:
998       return gimple_alloca_call_p (stmt);
999     default:
1000       gcc_unreachable ();
1001     }
1002 }
1003
1004 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1005    obtained so far.  */
1006
1007 static bool
1008 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1009 {
1010   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1011     return true;
1012
1013   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1014      is nonnull if X is nonnull.  */
1015   if (is_gimple_assign (stmt)
1016       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1017     {
1018       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1019       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1020
1021       if (base != NULL_TREE
1022           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1023           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1024         {
1025           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1026           if (range_is_nonnull (vr))
1027             return true;
1028         }
1029     }
1030
1031   return false;
1032 }
1033
1034 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1035    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1036
1037 static bool
1038 valid_value_p (tree expr)
1039 {
1040   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1041     return true;
1042
1043   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1044       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1045     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1046             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1047
1048   return is_gimple_min_invariant (expr);
1049 }
1050
1051 /* Return
1052    1 if VAL < VAL2
1053    0 if !(VAL < VAL2)
1054    -2 if those are incomparable.  */
1055 static inline int
1056 operand_less_p (tree val, tree val2)
1057 {
1058   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1059   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1060     {
1061       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1062         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1063       else
1064         {
1065           if (INT_CST_LT (val, val2))
1066             return 1;
1067         }
1068     }
1069   else
1070     {
1071       tree tcmp;
1072
1073       fold_defer_overflow_warnings ();
1074
1075       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1076
1077       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1078
1079       if (!tcmp
1080           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1081         return -2;
1082
1083       if (!integer_zerop (tcmp))
1084         return 1;
1085     }
1086
1087   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1088   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1089     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1090   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1091     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1092
1093   return 0;
1094 }
1095
1096 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1097
1098         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1099         -1 if VAL1 < VAL2,
1100          0 if VAL1 == VAL2,
1101         +1 if VAL1 > VAL2, and
1102         +2 if VAL1 != VAL2
1103
1104    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1105    and values that cannot be compared at compile time.
1106
1107    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1108    true if the return value is only valid if we assume that signed
1109    overflow is undefined.  */
1110
1111 static int
1112 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1113 {
1114   if (val1 == val2)
1115     return 0;
1116
1117   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1118      both integers.  */
1119   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1120               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1121   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1122      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1123   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1124   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1125
1126   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1127        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1128        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1129       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1130           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1131           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1132     {
1133       tree n1, c1, n2, c2;
1134       enum tree_code code1, code2;
1135
1136       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1137          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1138          same name, return -2.  */
1139       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1140         {
1141           code1 = SSA_NAME;
1142           n1 = val1;
1143           c1 = NULL_TREE;
1144         }
1145       else
1146         {
1147           code1 = TREE_CODE (val1);
1148           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1149           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1150           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1151             {
1152               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1153                 return -2;
1154               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1155               if (!c1)
1156                 return -2;
1157               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1158             }
1159         }
1160
1161       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1162         {
1163           code2 = SSA_NAME;
1164           n2 = val2;
1165           c2 = NULL_TREE;
1166         }
1167       else
1168         {
1169           code2 = TREE_CODE (val2);
1170           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1171           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1172           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1173             {
1174               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1175                 return -2;
1176               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1177               if (!c2)
1178                 return -2;
1179               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1180             }
1181         }
1182
1183       /* Both values must use the same name.  */
1184       if (n1 != n2)
1185         return -2;
1186
1187       if (code1 == SSA_NAME
1188           && code2 == SSA_NAME)
1189         /* NAME == NAME  */
1190         return 0;
1191
1192       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1193       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1194         return -2;
1195
1196       if (strict_overflow_p != NULL
1197           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1198           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1199         *strict_overflow_p = true;
1200
1201       if (code1 == SSA_NAME)
1202         {
1203           if (code2 == PLUS_EXPR)
1204             /* NAME < NAME + CST  */
1205             return -1;
1206           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1207             /* NAME > NAME - CST  */
1208             return 1;
1209         }
1210       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1211         {
1212           if (code2 == SSA_NAME)
1213             /* NAME + CST > NAME  */
1214             return 1;
1215           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1216             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1217             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1218           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1219             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1220             return 1;
1221         }
1222       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1223         {
1224           if (code2 == SSA_NAME)
1225             /* NAME - CST < NAME  */
1226             return -1;
1227           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1228             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1229             return -1;
1230           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1231             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1232                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1233             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1234         }
1235
1236       gcc_unreachable ();
1237     }
1238
1239   /* We cannot compare non-constants.  */
1240   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1241     return -2;
1242
1243   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1244     {
1245       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1246          infinities.  */
1247       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1248         {
1249           if (strict_overflow_p != NULL)
1250             *strict_overflow_p = true;
1251           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1252             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1253           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1254             return 1;
1255           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1256             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1257           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1258             return -1;
1259           return -2;
1260         }
1261
1262       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1263     }
1264   else
1265     {
1266       tree t;
1267
1268       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1269       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1270         return 0;
1271
1272       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1273       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1274         return -1;
1275
1276       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1277       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1278         return 1;
1279
1280       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1281          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1282          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1283          something about non-trivial operands.  */
1284       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1285           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1286         {
1287           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1288           if (t && integer_onep (t))
1289             return 2;
1290         }
1291
1292       return -2;
1293     }
1294 }
1295
1296 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1297    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1298
1299 static int
1300 compare_values (tree val1, tree val2)
1301 {
1302   bool sop;
1303   int ret;
1304
1305   sop = false;
1306   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1307   if (sop
1308       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1309     ret = -2;
1310   return ret;
1311 }
1312
1313
1314 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1315           0 if VAL is not inside VR,
1316          -2 if we cannot tell either way.
1317
1318    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1319           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1320           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1321           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1322
1323           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1324           currently expect this.  They are calling the function
1325           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1326           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1327           themselves.
1328
1329           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1330           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1331           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1332           adapting the users of these functions to the new semantics.
1333
1334    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1335    function.  */
1336
1337 static inline int
1338 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1339 {
1340   int cmp1, cmp2;
1341
1342   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1343   if (cmp1 == -2)
1344     return -2;
1345   if (cmp1 == 1)
1346     return 0;
1347
1348   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1349   if (cmp2 == -2)
1350     return -2;
1351
1352   return !cmp2;
1353 }
1354
1355
1356 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1357    intersection.
1358
1359    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1360    function.
1361    */
1362
1363 static inline bool
1364 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1365 {
1366   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1367      less than the minimum of the second range or vice versa.
1368      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1369   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1370     return false;
1371   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1372     return false;
1373   return true;
1374 }
1375
1376
1377 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1378    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1379    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1380    modified (currently the users of this function expect these
1381    semantics).  */
1382
1383 static inline bool
1384 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1385 {
1386   tree zero;
1387
1388   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1389               && vr->type != VR_VARYING
1390               && !symbolic_range_p (vr));
1391
1392   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1393   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1394 }
1395
1396 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1397
1398 static inline bool
1399 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1400 {
1401   if (vr->type == VR_RANGE)
1402     {
1403       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1404       return (result == 0 || result == 1);
1405     }
1406   else if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1407     {
1408       int result = compare_values (vr->max, integer_zero_node);
1409       return result == -1;
1410     }
1411
1412   return false;
1413 }
1414
1415 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1416    false otherwise or if no value range information is available.  */
1417
1418 bool
1419 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1420 {
1421   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1422
1423   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1424       && TYPE_UNSIGNED (t))
1425     return true;
1426
1427   if (!vr)
1428     return false;
1429
1430   return value_range_nonnegative_p (vr);
1431 }
1432
1433 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1434    otherwise return NULL_TREE.  */
1435
1436 static tree
1437 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1438 {
1439   if (vr->type == VR_RANGE
1440       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1441       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1442     return vr->min;
1443
1444   return NULL_TREE;
1445 }
1446
1447 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1448    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1449    constant.  */
1450
1451 static tree
1452 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1453 {
1454   if (is_gimple_min_invariant (op))
1455     return op;
1456
1457   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1458     return NULL_TREE;
1459
1460   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1461 }
1462
1463 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1464
1465 static bool
1466 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1467 {
1468   value_range_t *vr;
1469
1470   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1471     return true;
1472
1473   if (integer_zerop (op)
1474       || integer_onep (op))
1475     return true;
1476
1477   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1478     return false;
1479
1480   vr = get_value_range (op);
1481   return (vr->type == VR_RANGE
1482           && integer_zerop (vr->min)
1483           && integer_onep (vr->max));
1484 }
1485
1486 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1487    it in *VR_P.  */
1488
1489 static void
1490 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1491 {
1492   tree var, cond, limit, min, max, type;
1493   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1494   enum tree_code cond_code;
1495
1496   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1497   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1498
1499   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1500
1501   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1502   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1503       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1504       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1505     {
1506       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1507          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1508       cond_code = TREE_CODE (cond);
1509       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1510       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1511     }
1512   else
1513     {
1514       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1515          to flip around the comparison code to create the proper range
1516          for VAR.  */
1517       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1518       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1519       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1520     }
1521
1522   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1523
1524   type = TREE_TYPE (limit);
1525   gcc_assert (limit != var);
1526
1527   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1528      and inequality.  */
1529   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1530     {
1531       set_value_range_to_varying (vr_p);
1532       return;
1533     }
1534
1535   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1536      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1537      unnecessarily. */
1538   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1539
1540   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1541   if (limit_vr
1542       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1543           || limit_vr->type == VR_VARYING
1544           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1545     limit_vr = NULL;
1546
1547   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1548      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1549      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1550      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1551      we are done.  */
1552   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1553   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1554
1555   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1556      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1557      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1558      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1559      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1560      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1561      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1562      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1563      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1564      One special case we handle is extracting a range from a
1565      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1566   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1567       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1568     {
1569       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1570         {
1571           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1572                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1573           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1574           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1575         }
1576       else
1577         {
1578           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1579           max = limit;
1580         }
1581
1582       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1583          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1584          unsigned values as negative singed values here.  */
1585       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1586                                    0, false);
1587       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1588                                    0, false);
1589
1590       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1591          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1592          this for us.  */
1593       if (cond_code == LE_EXPR)
1594         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1595                                           min, max, vr_p->equiv);
1596       else if (cond_code == GT_EXPR)
1597         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1598                                           min, max, vr_p->equiv);
1599       else
1600         gcc_unreachable ();
1601     }
1602   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1603     {
1604       enum value_range_type range_type;
1605
1606       if (limit_vr)
1607         {
1608           range_type = limit_vr->type;
1609           min = limit_vr->min;
1610           max = limit_vr->max;
1611         }
1612       else
1613         {
1614           range_type = VR_RANGE;
1615           min = limit;
1616           max = limit;
1617         }
1618
1619       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1620
1621       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1622          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1623          from LIMIT.  */
1624       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1625         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1626     }
1627   else if (cond_code == NE_EXPR)
1628     {
1629       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1630          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1631          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1632          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1633          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1634          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1635          not its anti-range.
1636
1637          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1638          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1639          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1640          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1641          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1642          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1643          represent these ranges.
1644
1645          The only situation in which we can build a valid
1646          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1647          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1648          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1649       if (limit_vr
1650           && limit_vr->type == VR_RANGE
1651           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1652         {
1653           min = limit_vr->min;
1654           max = limit_vr->max;
1655         }
1656       else
1657         {
1658           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1659              valid anti-range.  */
1660           min = max = limit;
1661         }
1662
1663       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1664          just use the original LIMIT.  */
1665       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1666           && vrp_val_is_min (min)
1667           && vrp_val_is_max (max))
1668         min = max = limit;
1669
1670       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1671     }
1672   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1673     {
1674       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1675
1676       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1677         max = limit;
1678       else
1679         {
1680           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1681              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1682              LT_EXPR.  */
1683           max = limit_vr->max;
1684         }
1685
1686       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1687          It would be pointless to try and do anything more since this
1688          all should be optimized away above us.  */
1689       if ((cond_code == LT_EXPR
1690            && compare_values (max, min) == 0)
1691           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1692         set_value_range_to_varying (vr_p);
1693       else
1694         {
1695           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1696           if (cond_code == LT_EXPR)
1697             {
1698               tree one = build_int_cst (type, 1);
1699               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1700               if (EXPR_P (max))
1701                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1702             }
1703
1704           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1705         }
1706     }
1707   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1708     {
1709       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1710
1711       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1712         min = limit;
1713       else
1714         {
1715           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1716              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1717              GT_EXPR.  */
1718           min = limit_vr->min;
1719         }
1720
1721       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1722          It would be pointless to try and do anything more since this
1723          all should be optimized away above us.  */
1724       if ((cond_code == GT_EXPR
1725            && compare_values (min, max) == 0)
1726           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1727         set_value_range_to_varying (vr_p);
1728       else
1729         {
1730           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1731           if (cond_code == GT_EXPR)
1732             {
1733               tree one = build_int_cst (type, 1);
1734               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1735               if (EXPR_P (min))
1736                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1737             }
1738
1739           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1740         }
1741     }
1742   else
1743     gcc_unreachable ();
1744
1745   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1746      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1747      instance,
1748
1749         if (p_5 == NULL)
1750           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1751           x_7 = p_6->fld;
1752           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1753
1754      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1755      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1756      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1757      would arise from
1758
1759         if (i_5 > 10)
1760           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1761           if (i_5 < 5)
1762             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1763
1764      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1765      pointless to try and do anything with i_7's range because
1766      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1767      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1768      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1769      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1770      this extra check does not hurt and may protect against future
1771      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1772      NULL pointer dereference example.
1773
1774      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1775      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1776      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1777      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1778
1779   var_vr = get_value_range (var);
1780
1781   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1782      ranges or anti-ranges.  */
1783   if (vr_p->type == VR_VARYING
1784       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1785       || var_vr->type == VR_VARYING
1786       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1787       || symbolic_range_p (vr_p)
1788       || symbolic_range_p (var_vr))
1789     return;
1790
1791   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1792     {
1793       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1794          refine the resulting range.  Since the assert expression
1795          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1796          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1797          get better precision.  */
1798       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1799         {
1800           /* Use the larger of the two minimums.  */
1801           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1802             min = var_vr->min;
1803           else
1804             min = vr_p->min;
1805
1806           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1807           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1808             max = var_vr->max;
1809           else
1810             max = vr_p->max;
1811
1812           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1813         }
1814       else
1815         {
1816           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1817              VARYING, because we will not be able to do anything
1818              meaningful with it.  */
1819           set_value_range_to_varying (vr_p);
1820         }
1821     }
1822   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1823            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1824     {
1825       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1826          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1827          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1828          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1829       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1830           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1831         set_value_range_to_varying (vr_p);
1832       else
1833         {
1834           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1835           int cmp;
1836
1837           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1838              there are three cases to consider.
1839
1840
1841              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1842                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1843                 different.  In that case the resulting range
1844                 should be whichever range is more precise.
1845                 Typically that will be the VR_RANGE.
1846
1847              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1848                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1849                 should be the VR_RANGE.
1850
1851              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1852                 and the VR_RANGE.
1853
1854                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1855                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1856                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1857                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1858                     high limit of the original VR_RANGE.
1859
1860                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1861                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1862                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1863                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1864                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1865           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1866             {
1867               anti_min = vr_p->min;
1868               anti_max = vr_p->max;
1869               real_min = var_vr->min;
1870               real_max = var_vr->max;
1871             }
1872           else
1873             {
1874               anti_min = var_vr->min;
1875               anti_max = var_vr->max;
1876               real_min = vr_p->min;
1877               real_max = vr_p->max;
1878             }
1879
1880
1881           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1882              not including any endpoints.  */
1883           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1884               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1885             {
1886               /* If the range is covering the whole valid range of
1887                  the type keep the anti-range.  */
1888               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1889                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1890                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1891                                  real_max, vr_p->equiv);
1892             }
1893           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1894              VR_RANGE.  */
1895           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1896                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1897             {
1898               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1899                                real_max, vr_p->equiv);
1900             }
1901           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1902              part of the real range.  Thus creating a new
1903              low for the real range.  */
1904           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1905                     || cmp == 0)
1906                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1907             {
1908               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1909               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1910                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1911                 {
1912                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1913                     {
1914                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1915                       return;
1916                     }
1917                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1918                 }
1919               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1920                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1921                                    anti_max,
1922                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1923               else
1924                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1925               max = real_max;
1926               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1927             }
1928           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1929              part of the real range.  Thus creating a new
1930              higher for the real range.  */
1931           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1932                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1933                        || cmp == 0))
1934             {
1935               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1936               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1937                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1938                 {
1939                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1940                     {
1941                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1942                       return;
1943                     }
1944                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1945                 }
1946               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1947                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1948                                    anti_min,
1949                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1950               else
1951                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1952               min = real_min;
1953               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1954             }
1955         }
1956     }
1957 }
1958
1959
1960 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1961    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1962    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1963    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1964    instance,
1965
1966         x_3 = y_5;
1967         if (x_3 > y_5)
1968           ...
1969
1970     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1971     always false.  */
1972
1973 static void
1974 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1975 {
1976   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1977
1978   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1979     copy_value_range (vr, var_vr);
1980   else
1981     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1982
1983   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1984 }
1985
1986
1987 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1988    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1989    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1990    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1991    the type does not support it.  */
1992
1993 static tree
1994 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1995 {
1996   tree res;
1997
1998   res = int_const_binop (code, val1, val2);
1999
2000   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
2001      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2002   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2003     {
2004       int checkz = compare_values (res, val1);
2005       bool overflow = false;
2006
2007       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2008          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2009       if ((code == PLUS_EXPR
2010            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2011           || (code == MINUS_EXPR
2012               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2013         {
2014           overflow = true;
2015         }
2016       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2017          output of the multiplication by the first input of the
2018          multiplication.  If the result of that division operation is
2019          not equal to the second input of the multiplication, then the
2020          multiplication overflowed.  */
2021       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2022         {
2023           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2024                                       res,
2025                                       val1);
2026           int check = compare_values (tmp, val2);
2027
2028           if (check != 0)
2029             overflow = true;
2030         }
2031
2032       if (overflow)
2033         {
2034           res = copy_node (res);
2035           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2036         }
2037
2038     }
2039   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2040     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2041        everything we want.  */
2042     ;
2043   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2044             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2045             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2046            || is_overflow_infinity (val1)
2047            || is_overflow_infinity (val2))
2048     {
2049       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2050          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2051          and the combination of signs of the operands.  */
2052       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2053       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2054
2055       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2056           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2057         return NULL_TREE;
2058
2059       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2060          since we can't tell what the sign of the result should be.
2061          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2062       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2063            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2064           && is_overflow_infinity (val1)
2065           && is_overflow_infinity (val2))
2066         return NULL_TREE;
2067
2068       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2069       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2070            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2071            || code == CEIL_DIV_EXPR
2072            || code == EXACT_DIV_EXPR
2073            || code == ROUND_DIV_EXPR
2074            || code == RSHIFT_EXPR)
2075           && (is_overflow_infinity (val1)
2076               || is_overflow_infinity (val2)))
2077         return NULL_TREE;
2078
2079       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2080          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2081          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2082          can yield overflow without overflown operands because we
2083          are working with integral types only... except in the
2084          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2085          for division too.  */
2086
2087       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2088          by the comparison of the signs of the operands.  */
2089       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2090           /* For addition, the operands must be of the same sign
2091              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2092              of one of the operands, for example the first.  For
2093              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2094           || (code == PLUS_EXPR
2095               && (sgn1 >= 0
2096                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2097                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2098           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2099              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2100              therefore that of the first operand or the opposite of
2101              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2102              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2103              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2104              - INF is negative, not positive.  */
2105           || (code == MINUS_EXPR
2106               && (sgn1 >= 0
2107                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2108                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2109           /* We only get in here with positive shift count, so the
2110              overflow direction is the same as the sign of val1.
2111              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2112              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2113           || (code == RSHIFT_EXPR
2114               && sgn1 >= 0)
2115           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2116           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2117           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2118           || code == CEIL_DIV_EXPR
2119           || code == EXACT_DIV_EXPR
2120           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2121         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2122                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2123                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2124       else
2125         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2126                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2127                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2128     }
2129
2130   return res;
2131 }
2132
2133
2134 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2135    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2136    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2137    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2138    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2139
2140 static bool
2141 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr, double_int *may_be_nonzero,
2142                            double_int *must_be_nonzero)
2143 {
2144   may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2145   may_be_nonzero->high = ALL_ONES;
2146   must_be_nonzero->low = 0;
2147   must_be_nonzero->high = 0;
2148   if (range_int_cst_p (vr))
2149     {
2150       if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2151         {
2152           *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2153           *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2154         }
2155       else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0)
2156         {
2157           double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2158           double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2159           double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2160           *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2161           *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2162           if (xor_mask.high != 0)
2163             {
2164               unsigned HOST_WIDE_INT mask
2165                 = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2166                    << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2167               may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2168               may_be_nonzero->high |= mask;
2169               must_be_nonzero->low = 0;
2170               must_be_nonzero->high &= ~mask;
2171             }
2172           else if (xor_mask.low != 0)
2173             {
2174               unsigned HOST_WIDE_INT mask
2175                 = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2176                    << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2177               may_be_nonzero->low |= mask;
2178               must_be_nonzero->low &= ~mask;
2179             }
2180         }
2181       return true;
2182     }
2183   return false;
2184 }
2185
2186
2187 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2188    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2189    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2190
2191 static void
2192 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2193                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2194                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2195 {
2196   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2197   enum value_range_type type;
2198   tree min, max;
2199   int cmp;
2200
2201   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2202      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2203   if (code != PLUS_EXPR
2204       && code != MINUS_EXPR
2205       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2206       && code != MULT_EXPR
2207       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2208       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2209       && code != CEIL_DIV_EXPR
2210       && code != EXACT_DIV_EXPR
2211       && code != ROUND_DIV_EXPR
2212       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2213       && code != RSHIFT_EXPR
2214       && code != MIN_EXPR
2215       && code != MAX_EXPR
2216       && code != BIT_AND_EXPR
2217       && code != BIT_IOR_EXPR
2218       && code != BIT_XOR_EXPR)
2219     {
2220       set_value_range_to_varying (vr);
2221       return;
2222     }
2223
2224   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2225   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2226     {
2227       set_value_range_to_undefined (vr);
2228       return;
2229     }
2230   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2231      code.  At some point we may want to special-case operations that
2232      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2233      operand.  */
2234   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2235     set_value_range_to_varying (&vr0);
2236   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2237     set_value_range_to_varying (&vr1);
2238
2239   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2240   type = vr0.type;
2241
2242   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2243      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2244      because we may be able to derive a useful range even if one of
2245      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2246      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2247      some cases.  */
2248   if (code != BIT_AND_EXPR
2249       && code != BIT_IOR_EXPR
2250       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2251       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2252       && code != CEIL_DIV_EXPR
2253       && code != EXACT_DIV_EXPR
2254       && code != ROUND_DIV_EXPR
2255       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2256       && (vr0.type == VR_VARYING
2257           || vr1.type == VR_VARYING
2258           || vr0.type != vr1.type
2259           || symbolic_range_p (&vr0)
2260           || symbolic_range_p (&vr1)))
2261     {
2262       set_value_range_to_varying (vr);
2263       return;
2264     }
2265
2266   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2267   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2268     {
2269       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2270         {
2271           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2272              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2273              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2274              are varying.  */
2275           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2276             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2277           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2278             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2279           else
2280             set_value_range_to_varying (vr);
2281         }
2282       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2283         {
2284           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2285              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2286           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2287             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2288           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2289             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2290           else
2291             set_value_range_to_varying (vr);
2292         }
2293       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2294         {
2295           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2296              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2297           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2298             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2299           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2300             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2301           else
2302             set_value_range_to_varying (vr);
2303         }
2304       else
2305         set_value_range_to_varying (vr);
2306
2307       return;
2308     }
2309
2310   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2311      range and see what we end up with.  */
2312   if (code == PLUS_EXPR
2313       || code == MIN_EXPR
2314       || code == MAX_EXPR)
2315     {
2316       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2317          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2318          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2319          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2320          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2321          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2322          this point.  */
2323       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2324         {
2325           if (code == PLUS_EXPR)
2326             {
2327               set_value_range_to_varying (vr);
2328               return;
2329             }
2330           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2331              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2332              of the two ranges.  */
2333           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2334           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2335         }
2336       else
2337         {
2338           /* For operations that make the resulting range directly
2339              proportional to the original ranges, apply the operation to
2340              the same end of each range.  */
2341           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2342           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2343         }
2344
2345       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2346          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2347          arithmetic.
2348          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2349       if (code == PLUS_EXPR
2350           && (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2351           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2352         {
2353           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2354                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2355                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2356           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2357                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2358                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2359         }
2360     }
2361   else if (code == MULT_EXPR
2362            || code == TRUNC_DIV_EXPR
2363            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2364            || code == CEIL_DIV_EXPR
2365            || code == EXACT_DIV_EXPR
2366            || code == ROUND_DIV_EXPR
2367            || code == RSHIFT_EXPR)
2368     {
2369       tree val[4];
2370       size_t i;
2371       bool sop;
2372
2373       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2374          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2375          precise range for such a case.  For example, if we have
2376          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2377          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2378          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2379          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2380          point.  */
2381       if (code == MULT_EXPR
2382           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2383           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2384         {
2385           set_value_range_to_varying (vr);
2386           return;
2387         }
2388
2389       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2390          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2391          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2392          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2393          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2394       if (code == RSHIFT_EXPR)
2395         {
2396           if (vr1.type != VR_RANGE
2397               || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2398               || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2399               || compare_tree_int (vr1.max,
2400                                    TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2401             {
2402               set_value_range_to_varying (vr);
2403               return;
2404             }
2405         }
2406
2407       else if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2408                 || code == FLOOR_DIV_EXPR
2409                 || code == CEIL_DIV_EXPR
2410                 || code == EXACT_DIV_EXPR
2411                 || code == ROUND_DIV_EXPR)
2412                && (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0)))
2413         {
2414           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2415              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2416              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2417           if (vr1.type == VR_RANGE
2418               && !symbolic_range_p (&vr1)
2419               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2420             {
2421               vr0.type = type = VR_RANGE;
2422               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2423               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2424             }
2425           else
2426             {
2427               set_value_range_to_varying (vr);
2428               return;
2429             }
2430         }
2431
2432       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2433          not eliminate a division by zero.  */
2434       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2435            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2436            || code == CEIL_DIV_EXPR
2437            || code == EXACT_DIV_EXPR
2438            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2439           && cfun->can_throw_non_call_exceptions
2440           && (vr1.type != VR_RANGE
2441               || symbolic_range_p (&vr1)
2442               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2443         {
2444           set_value_range_to_varying (vr);
2445           return;
2446         }
2447
2448       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2449          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2450          include 0.  */
2451       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2452            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2453            || code == CEIL_DIV_EXPR
2454            || code == EXACT_DIV_EXPR
2455            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2456           && vr0.type == VR_RANGE
2457           && (vr1.type != VR_RANGE
2458               || symbolic_range_p (&vr1)
2459               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2460         {
2461           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2462           int cmp;
2463
2464           sop = false;
2465           min = NULL_TREE;
2466           max = NULL_TREE;
2467           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2468               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2469             {
2470               /* For unsigned division or when divisor is known
2471                  to be non-negative, the range has to cover
2472                  all numbers from 0 to max for positive max
2473                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2474               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2475               if (cmp == -1)
2476                 max = zero;
2477               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2478                 max = vr0.max;
2479               else
2480                 type = VR_VARYING;
2481               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2482               if (cmp == 1)
2483                 min = zero;
2484               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2485                 min = vr0.min;
2486               else
2487                 type = VR_VARYING;
2488             }
2489           else
2490             {
2491               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2492                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2493                  as the division can change the sign.  */
2494               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2495               return;
2496             }
2497           if (type == VR_VARYING)
2498             {
2499               set_value_range_to_varying (vr);
2500               return;
2501             }
2502         }
2503
2504       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
2505          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2506          need to operate on different values to get the minimum and
2507          maximum values for the new range.  One approach is to figure
2508          out all the variations of range combinations and do the
2509          operations.
2510
2511          However, this involves several calls to compare_values and it
2512          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2513          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2514          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2515          the new range.  */
2516       else
2517         {
2518           gcc_assert ((vr0.type == VR_RANGE
2519                        || (code == MULT_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE))
2520                       && vr0.type == vr1.type);
2521
2522           /* Compute the 4 cross operations.  */
2523           sop = false;
2524           val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2525           if (val[0] == NULL_TREE)
2526             sop = true;
2527
2528           if (vr1.max == vr1.min)
2529             val[1] = NULL_TREE;
2530           else
2531             {
2532               val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2533               if (val[1] == NULL_TREE)
2534                 sop = true;
2535             }
2536
2537           if (vr0.max == vr0.min)
2538             val[2] = NULL_TREE;
2539           else
2540             {
2541               val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2542               if (val[2] == NULL_TREE)
2543                 sop = true;
2544             }
2545
2546           if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
2547             val[3] = NULL_TREE;
2548           else
2549             {
2550               val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2551               if (val[3] == NULL_TREE)
2552                 sop = true;
2553             }
2554
2555           if (sop)
2556             {
2557               set_value_range_to_varying (vr);
2558               return;
2559             }
2560
2561           /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2562              of VAL[i].  */
2563           min = val[0];
2564           max = val[0];
2565           for (i = 1; i < 4; i++)
2566             {
2567               if (!is_gimple_min_invariant (min)
2568                   || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2569                   || !is_gimple_min_invariant (max)
2570                   || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2571                 break;
2572
2573               if (val[i])
2574                 {
2575                   if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2576                       || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2577                           && !is_overflow_infinity (val[i])))
2578                     {
2579                       /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2580                          to it so that we set the resulting range to
2581                          VARYING.  */
2582                       min = max = val[i];
2583                       break;
2584                     }
2585
2586                   if (compare_values (val[i], min) == -1)
2587                     min = val[i];
2588
2589                   if (compare_values (val[i], max) == 1)
2590                     max = val[i];
2591                 }
2592             }
2593         }
2594     }
2595   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2596     {
2597       if (vr1.type != VR_RANGE
2598           || symbolic_range_p (&vr1)
2599           || range_includes_zero_p (&vr1)
2600           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2601         {
2602           set_value_range_to_varying (vr);
2603           return;
2604         }
2605       type = VR_RANGE;
2606       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2607       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2608       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2609         max = vr1.max;
2610       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2611       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2612          non-negative as well.  */
2613       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2614           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2615         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2616       else
2617         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2618     }
2619   else if (code == MINUS_EXPR)
2620     {
2621       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2622          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2623          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2624          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2625          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2626          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2627          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2628       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2629         {
2630           set_value_range_to_varying (vr);
2631           return;
2632         }
2633
2634       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2635          each range.  */
2636       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2637       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2638     }
2639   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2640     {
2641       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2642       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2643       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2644
2645       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2646                                                   &must_be_nonzero0);
2647       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2648                                                   &must_be_nonzero1);
2649
2650       type = VR_RANGE;
2651       if (code == BIT_AND_EXPR)
2652         {
2653           min = double_int_to_tree (expr_type,
2654                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2655                                                     must_be_nonzero1));
2656           max = double_int_to_tree (expr_type,
2657                                     double_int_and (may_be_nonzero0,
2658                                                     may_be_nonzero1));
2659           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2660             min = NULL_TREE;
2661           if (tree_int_cst_sgn (max) < 0)
2662             max = NULL_TREE;
2663           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2664             {
2665               if (min == NULL_TREE)
2666                 min = build_int_cst (expr_type, 0);
2667               if (max == NULL_TREE || tree_int_cst_lt (vr0.max, max))
2668                 max = vr0.max;
2669             }
2670           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2671             {
2672               if (min == NULL_TREE)
2673                 min = build_int_cst (expr_type, 0);
2674               if (max == NULL_TREE || tree_int_cst_lt (vr1.max, max))
2675                 max = vr1.max;
2676             }
2677         }
2678       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2679         {
2680           min = double_int_to_tree (expr_type,
2681                                     double_int_ior (must_be_nonzero0,
2682                                                     must_be_nonzero1));
2683           max = double_int_to_tree (expr_type,
2684                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2685                                                     may_be_nonzero1));
2686           if (tree_int_cst_sgn (max) < 0)
2687             max = NULL_TREE;
2688           if (int_cst_range0)
2689             {
2690               if (tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2691                 min = vr0.min;
2692               else
2693                 min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, min, vr0.min);
2694             }
2695           if (int_cst_range1)
2696             min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, min, vr1.min);
2697         }
2698       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2699         {
2700           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2701           result_zero_bits
2702             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2703                                               must_be_nonzero1),
2704                               double_int_not
2705                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2706                                                  may_be_nonzero1)));
2707           result_one_bits
2708             = double_int_ior (double_int_and
2709                                 (must_be_nonzero0,
2710                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2711                               double_int_and
2712                                 (must_be_nonzero1,
2713                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2714           max = double_int_to_tree (expr_type,
2715                                     double_int_not (result_zero_bits));
2716           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2717           /* Return a [min, max] range if we know the
2718              result range is either positive or negative.  */
2719           if (tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2720             /* The range is bound by a lower value of 0.  */;
2721           else if (tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2722             /* The range is bound by an upper value of -1.  */;
2723           else
2724             /* We don't know whether the sign bit is set or not.  */
2725             max = min = NULL_TREE;
2726         }
2727       else
2728         {
2729           set_value_range_to_varying (vr);
2730           return;
2731         }
2732     }
2733   else
2734     gcc_unreachable ();
2735
2736   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2737      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2738      representation.  */
2739   if (min == NULL_TREE
2740       || !is_gimple_min_invariant (min)
2741       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2742       || max == NULL_TREE
2743       || !is_gimple_min_invariant (max)
2744       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2745     {
2746       set_value_range_to_varying (vr);
2747       return;
2748     }
2749
2750   /* We punt if:
2751      1) [-INF, +INF]
2752      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2753      3) [+-INF(OVF), +INF]
2754      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2755      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2756      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2757      overflow.  */
2758   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2759       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2760     {
2761       set_value_range_to_varying (vr);
2762       return;
2763     }
2764
2765   cmp = compare_values (min, max);
2766   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2767     {
2768       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2769          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2770          the new range VARYING.  */
2771       set_value_range_to_varying (vr);
2772     }
2773   else
2774     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2775 }
2776
2777 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2778    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2779    The resulting range is stored in *VR.  */
2780
2781 static void
2782 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2783                                 enum tree_code code,
2784                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2785 {
2786   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2787   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2788
2789   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2790      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2791   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2792     vr0 = *(get_value_range (op0));
2793   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2794     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2795   else
2796     set_value_range_to_varying (&vr0);
2797
2798   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2799     vr1 = *(get_value_range (op1));
2800   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2801     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2802   else
2803     set_value_range_to_varying (&vr1);
2804
2805   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2806 }
2807
2808 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
2809    the range of its operand and the expression code.  */
2810
2811 static void
2812 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
2813                                tree type, tree op0)
2814 {
2815   tree min, max;
2816   int cmp;
2817   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2818
2819   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2820      cannot easily determine a resulting range.  */
2821   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2822       || code == FLOAT_EXPR
2823       || code == BIT_NOT_EXPR
2824       || code == CONJ_EXPR)
2825     {
2826       /* We can still do constant propagation here.  */
2827       if ((op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0)) != NULL_TREE)
2828         {
2829           tree tem = fold_unary (code, type, op0);
2830           if (tem
2831               && is_gimple_min_invariant (tem)
2832               && !is_overflow_infinity (tem))
2833             {
2834               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2835               return;
2836             }
2837         }
2838       set_value_range_to_varying (vr);
2839       return;
2840     }
2841
2842   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2843      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2844   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2845     vr0 = *(get_value_range (op0));
2846   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2847     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2848   else
2849     set_value_range_to_varying (&vr0);
2850
2851   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2852   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2853     {
2854       set_value_range_to_undefined (vr);
2855       return;
2856     }
2857
2858   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2859      a pointer or integral type.  */
2860   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2861        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2862       || (vr0.type != VR_VARYING
2863           && symbolic_range_p (&vr0)))
2864     {
2865       set_value_range_to_varying (vr);
2866       return;
2867     }
2868
2869   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2870      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2871   if (POINTER_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2872     {
2873       bool sop;
2874
2875       sop = false;
2876       if (range_is_nonnull (&vr0)
2877           || (tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, op0, &sop)
2878               && !sop))
2879         set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2880       else if (range_is_null (&vr0))
2881         set_value_range_to_null (vr, type);
2882       else
2883         set_value_range_to_varying (vr);
2884
2885       return;
2886     }
2887
2888   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2889   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2890       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2891       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2892     {
2893       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2894       tree outer_type = type;
2895
2896       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2897          a full range for the following transformation.  */
2898       if (vr0.type == VR_VARYING
2899           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2900         {
2901           vr0.type = VR_RANGE;
2902           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2903           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2904         }
2905
2906       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2907          not truncating we can convert the min and max values and
2908          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2909          conversion if the size of the range is less than what the
2910          precision of the target type can represent and the range is
2911          not an anti-range.  */
2912       if ((vr0.type == VR_RANGE
2913            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2914           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2915           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2916           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2917               || (vr0.type == VR_RANGE
2918                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2919                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2920                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2921           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2922               || (vr0.type == VR_RANGE
2923                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2924                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2925                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2926           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2927               || (vr0.type == VR_RANGE
2928                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2929                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2930                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2931         {
2932           tree new_min, new_max;
2933           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2934                                            tree_to_double_int (vr0.min),
2935                                            0, false);
2936           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2937                                            tree_to_double_int (vr0.max),
2938                                            0, false);
2939           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2940             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2941           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2942             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2943           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2944                                             new_min, new_max, NULL);
2945           return;
2946         }
2947
2948       set_value_range_to_varying (vr);
2949       return;
2950     }
2951
2952   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2953      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2954      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2955      operand that is VR_VARYING.  */
2956   if (vr0.type == VR_VARYING)
2957     {
2958       set_value_range_to_varying (vr);
2959       return;
2960     }
2961
2962   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2963      up with.  */
2964   if (code == NEGATE_EXPR
2965       && !TYPE_UNSIGNED (type))
2966     {
2967       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2968          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2969       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2970         min = negative_overflow_infinity (type);
2971       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2972         min = positive_overflow_infinity (type);
2973       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2974         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2975       else if (needs_overflow_infinity (type))
2976         {
2977           if (supports_overflow_infinity (type)
2978               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2979               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2980             min = positive_overflow_infinity (type);
2981           else
2982             {
2983               set_value_range_to_varying (vr);
2984               return;
2985             }
2986         }
2987       else
2988         min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2989
2990       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2991         max = negative_overflow_infinity (type);
2992       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2993         max = positive_overflow_infinity (type);
2994       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2995         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2996       else if (needs_overflow_infinity (type))
2997         {
2998           if (supports_overflow_infinity (type))
2999             max = positive_overflow_infinity (type);
3000           else
3001             {
3002               set_value_range_to_varying (vr);
3003               return;
3004             }
3005         }
3006       else
3007         max = TYPE_MIN_VALUE (type);
3008     }
3009   else if (code == NEGATE_EXPR
3010            && TYPE_UNSIGNED (type))
3011     {
3012       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
3013         {
3014           max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3015           min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3016         }
3017       else
3018         {
3019           if (range_is_null (&vr0))
3020             set_value_range_to_null (vr, type);
3021           else
3022             set_value_range_to_varying (vr);
3023           return;
3024         }
3025     }
3026   else if (code == ABS_EXPR
3027            && !TYPE_UNSIGNED (type))
3028     {
3029       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3030          useful range.  */
3031       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3032           && ((vr0.type == VR_RANGE
3033                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3034               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3035                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
3036                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
3037         {
3038           set_value_range_to_varying (vr);
3039           return;
3040         }
3041
3042       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3043          included negative values.  */
3044       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3045         min = positive_overflow_infinity (type);
3046       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3047         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3048       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3049         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3050       else if (supports_overflow_infinity (type))
3051         min = positive_overflow_infinity (type);
3052       else
3053         {
3054           set_value_range_to_varying (vr);
3055           return;
3056         }
3057
3058       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3059         max = positive_overflow_infinity (type);
3060       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3061         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3062       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3063         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3064       else if (supports_overflow_infinity (type)
3065                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3066                   doesn't like this and ICEs.  */
3067                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3068         max = positive_overflow_infinity (type);
3069       else
3070         {
3071           set_value_range_to_varying (vr);
3072           return;
3073         }
3074
3075       cmp = compare_values (min, max);
3076
3077       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3078          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3079       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3080         {
3081           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3082             {
3083               /* Take the lower of the two values.  */
3084               if (cmp != 1)
3085                 max = min;
3086
3087               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3088                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3089                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3090                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3091               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3092                 {
3093                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3094
3095                   min = (vr0.min != type_min_value
3096                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3097                                             integer_one_node)
3098                          : type_min_value);
3099                 }
3100               else
3101                 {
3102                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3103                     min = negative_overflow_infinity (type);
3104                   else
3105                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3106                 }
3107             }
3108           else
3109             {
3110               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3111                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3112                  anti-range.  */
3113               vr0.type = VR_RANGE;
3114               min = build_int_cst (type, 0);
3115               if (needs_overflow_infinity (type))
3116                 {
3117                   if (supports_overflow_infinity (type))
3118                     max = positive_overflow_infinity (type);
3119                   else
3120                     {
3121                       set_value_range_to_varying (vr);
3122                       return;
3123                     }
3124                 }
3125               else
3126                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3127             }
3128         }
3129
3130       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3131          range will be zero.  */
3132       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3133         {
3134           if (cmp == 1)
3135             max = min;
3136           min = build_int_cst (type, 0);
3137         }
3138       else
3139         {
3140           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3141           if (cmp == 1)
3142             {
3143               tree t = min;
3144               min = max;
3145               max = t;
3146             }
3147         }
3148     }
3149   else
3150     {
3151       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
3152       min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3153       max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3154
3155       if (needs_overflow_infinity (type))
3156         {
3157           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
3158
3159           /* If both sides have overflowed, we don't know
3160              anything.  */
3161           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
3162                || TREE_OVERFLOW (min))
3163               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
3164                   || TREE_OVERFLOW (max)))
3165             {
3166               set_value_range_to_varying (vr);
3167               return;
3168             }
3169
3170           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3171             min = vr0.min;
3172           else if (TREE_OVERFLOW (min))
3173             {
3174               if (supports_overflow_infinity (type))
3175                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
3176                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
3177                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
3178               else
3179                 {
3180                   set_value_range_to_varying (vr);
3181                   return;
3182                 }
3183             }
3184
3185           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3186             max = vr0.max;
3187           else if (TREE_OVERFLOW (max))
3188             {
3189               if (supports_overflow_infinity (type))
3190                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
3191                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
3192                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
3193               else
3194                 {
3195                   set_value_range_to_varying (vr);
3196                   return;
3197                 }
3198             }
3199         }
3200     }
3201
3202   cmp = compare_values (min, max);
3203   if (cmp == -2 || cmp == 1)
3204     {
3205       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3206          then the operation caused one of them to wrap around, mark
3207          the new range VARYING.  */
3208       set_value_range_to_varying (vr);
3209     }
3210   else
3211     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3212 }
3213
3214
3215 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
3216    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3217
3218 static void
3219 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
3220 {
3221   tree op0, op1;
3222   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3223   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3224
3225   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3226      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3227   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
3228   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3229     vr0 = *(get_value_range (op0));
3230   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3231     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3232   else
3233     set_value_range_to_varying (&vr0);
3234
3235   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
3236   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3237     vr1 = *(get_value_range (op1));
3238   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3239     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3240   else
3241     set_value_range_to_varying (&vr1);
3242
3243   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3244   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3245   copy_value_range (vr, &vr0);
3246 }
3247
3248
3249 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3250    on the range of its operand and the expression code.  */
3251
3252 static void
3253 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3254                                tree type, tree op0, tree op1)
3255 {
3256   bool sop = false;
3257   tree val;
3258
3259   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3260                                                  NULL);
3261
3262   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3263      representation is that we lose the ability to record overflow
3264      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3265      which relies on overflow.  */
3266
3267   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3268     {
3269       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3270          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3271          type.  */
3272       val = fold_convert (type, val);
3273       if (is_gimple_min_invariant (val))
3274         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3275       else
3276         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3277     }
3278   else
3279     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3280     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3281 }
3282
3283 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3284    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3285    Store the result in *VR */
3286
3287 static void
3288 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3289 {
3290   bool sop = false;
3291   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3292
3293   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3294       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3295     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3296                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3297   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3298            && !sop)
3299     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3300   else
3301     set_value_range_to_varying (vr);
3302 }
3303
3304
3305 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3306    in *VR.  */
3307
3308 static void
3309 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3310 {
3311   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3312
3313   if (code == ASSERT_EXPR)
3314     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3315   else if (code == SSA_NAME)
3316     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3317   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3318     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3319                                     gimple_expr_type (stmt),
3320                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3321                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3322   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3323     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3324                                    gimple_expr_type (stmt),
3325                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3326   else if (code == COND_EXPR)
3327     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3328   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3329     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3330                                    gimple_expr_type (stmt),
3331                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3332                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3333   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3334            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3335     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3336   else
3337     set_value_range_to_varying (vr);
3338
3339   if (vr->type == VR_VARYING)
3340     extract_range_basic (vr, stmt);
3341 }
3342
3343 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3344    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3345    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3346
3347 static void
3348 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3349                         gimple stmt, tree var)
3350 {
3351   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3352   enum ev_direction dir;
3353
3354   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3355      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3356   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3357     return;
3358
3359   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3360
3361   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3362   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3363     {
3364       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3365       return;
3366     }
3367
3368   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3369     return;
3370
3371   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3372   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3373   if (tem)
3374     init = tem;
3375   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3376   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3377   if (tem)
3378     step = tem;
3379
3380   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3381      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3382      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3383      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3384   if (step == NULL_TREE
3385       || !is_gimple_min_invariant (step)
3386       || !valid_value_p (init))
3387     return;
3388
3389   dir = scev_direction (chrec);
3390   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3391          or decreases,  ... */
3392       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3393       /* ... or if it may wrap.  */
3394       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3395                                 true))
3396     return;
3397
3398   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3399      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3400      because we have concluded that the loop probably does not
3401      wrap.  */
3402
3403   type = TREE_TYPE (var);
3404   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3405     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3406   else
3407     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3408   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3409     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3410   else
3411     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3412
3413   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3414      final value in the evolution.  */
3415   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3416       && is_gimple_val (init)
3417       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3418           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3419     {
3420       double_int nit;
3421
3422       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3423         {
3424           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3425           double_int dtmp;
3426           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3427           int overflow = 0;
3428
3429           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3430                                            unsigned_p, &overflow);
3431           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3432              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3433              of the induction variable.  For a signed type we have to
3434              check whether the result has the expected signedness which
3435              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3436           if (!overflow
3437               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3438               && (unsigned_p
3439                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3440             {
3441               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3442               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3443                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3444               /* Likewise if the addition did.  */
3445               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3446                 {
3447                   tmin = maxvr.min;
3448                   tmax = maxvr.max;
3449                 }
3450             }
3451         }
3452     }
3453
3454   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3455     {
3456       min = tmin;
3457       max = tmax;
3458
3459       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3460          from scalar evolutions should be better.  */
3461
3462       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3463         max = init;
3464       else
3465         min = init;
3466
3467       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3468          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3469          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3470          parts of code, or for invalid programs.  */
3471       if (compare_values (min, max) == 1)
3472         return;
3473
3474       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3475     }
3476   else if (vr->type == VR_RANGE)
3477     {
3478       min = vr->min;
3479       max = vr->max;
3480
3481       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3482         {
3483           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3484              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3485           if (compare_values (init, max) == -1)
3486             max = init;
3487
3488           /* According to the loop information, the variable does not
3489              overflow.  If we think it does, probably because of an
3490              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3491              reset now.  */
3492           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3493               || compare_values (min, tmin) == -1)
3494             min = tmin;
3495
3496         }
3497       else
3498         {
3499           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3500           if (compare_values (init, min) == 1)
3501             min = init;
3502
3503           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3504               || compare_values (tmax, max) == -1)
3505             max = tmax;
3506         }
3507
3508       /* If we just created an invalid range with the minimum
3509          greater than the maximum, we fail conservatively.
3510          This should happen only in unreachable
3511          parts of code, or for invalid programs.  */
3512       if (compare_values (min, max) == 1)
3513         return;
3514
3515       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3516     }
3517 }
3518
3519 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3520    loop information to see if we can determine that VAR does not
3521    overflow.  */
3522
3523 static bool
3524 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3525 {
3526   struct loop *l;
3527   tree chrec, init, step;
3528
3529   if (current_loops == NULL)
3530     return true;
3531
3532   l = loop_containing_stmt (stmt);
3533   if (l == NULL
3534       || !loop_outer (l))
3535     return true;
3536
3537   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3538   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3539     return true;
3540
3541   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3542   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3543
3544   if (step == NULL_TREE
3545       || !is_gimple_min_invariant (step)
3546       || !valid_value_p (init))
3547     return true;
3548
3549   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3550      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3551
3552   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3553                              true))
3554     return true;
3555
3556   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3557     {
3558       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3559       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3560     }
3561
3562   return false;
3563 }
3564
3565
3566 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3567
3568    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3569      all the values in the ranges.
3570
3571    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3572
3573    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3574      value of the comparison.
3575
3576    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3577    overflow infinity was used in the test.  */
3578
3579
3580 static tree
3581 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3582                 bool *strict_overflow_p)
3583 {
3584   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3585   if (vr0->type == VR_VARYING
3586       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3587       || vr1->type == VR_VARYING
3588       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3589     return NULL_TREE;
3590
3591   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3592   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3593     {
3594       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3595          comparison.  */
3596       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3597         return NULL_TREE;
3598
3599       /* These comparisons are never statically computable.  */
3600       if (comp == GT_EXPR
3601           || comp == GE_EXPR
3602           || comp == LT_EXPR
3603           || comp == LE_EXPR)
3604         return NULL_TREE;
3605
3606       /* Equality can be computed only between a range and an
3607          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3608       if (vr0->type == VR_RANGE)
3609         {
3610           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3611           value_range_t *tmp = vr0;
3612           vr0 = vr1;
3613           vr1 = tmp;
3614         }
3615
3616       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3617
3618       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3619           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3620         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3621
3622       return NULL_TREE;
3623     }
3624
3625   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3626       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3627     return NULL_TREE;
3628
3629   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3630      operands around and change the comparison code.  */
3631   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3632     {
3633       value_range_t *tmp;
3634       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3635       tmp = vr0;
3636       vr0 = vr1;
3637       vr1 = tmp;
3638     }
3639
3640   if (comp == EQ_EXPR)
3641     {
3642       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3643          exactly one value.  */
3644       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3645           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3646         {
3647           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3648                                               strict_overflow_p);
3649           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3650                                               strict_overflow_p);
3651           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3652             return boolean_true_node;
3653           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3654             return boolean_false_node;
3655         }
3656       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3657       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3658                                      strict_overflow_p) == 1
3659                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3660                                         strict_overflow_p) == 1)
3661         return boolean_false_node;
3662
3663       return NULL_TREE;
3664     }
3665   else if (comp == NE_EXPR)
3666     {
3667       int cmp1, cmp2;
3668
3669       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3670          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3671          make sure that both comparisons yield similar results to
3672          avoid comparing values that cannot be compared at
3673          compile-time.  */
3674       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3675       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3676       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3677         return boolean_true_node;
3678
3679       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3680          return false.  */
3681       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3682                                      strict_overflow_p) == 0
3683                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3684                                         strict_overflow_p) == 0
3685                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3686                                         strict_overflow_p) == 0
3687                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3688                                         strict_overflow_p) == 0)
3689         return boolean_false_node;
3690
3691       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3692       else
3693         return NULL_TREE;
3694     }
3695   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3696     {
3697       int tst;
3698
3699       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3700       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3701       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3702           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3703         {
3704           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3705               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3706             *strict_overflow_p = true;
3707           return boolean_true_node;
3708         }
3709
3710       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3711       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3712       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3713           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3714         {
3715           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3716               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3717             *strict_overflow_p = true;
3718           return boolean_false_node;
3719         }
3720
3721       /* Otherwise, we don't know.  */
3722       return NULL_TREE;
3723     }
3724
3725   gcc_unreachable ();
3726 }
3727
3728
3729 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3730    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3731    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3732    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3733    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3734    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3735    infinity was used in the test.  */
3736
3737 static tree
3738 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3739                           bool *strict_overflow_p)
3740 {
3741   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3742     return NULL_TREE;
3743
3744   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3745   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3746     {
3747       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3748          compile time are equality and inequality.  */
3749       if (comp == GT_EXPR
3750           || comp == GE_EXPR
3751           || comp == LT_EXPR
3752           || comp == LE_EXPR)
3753         return NULL_TREE;
3754
3755       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3756       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3757         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3758
3759       return NULL_TREE;
3760     }
3761
3762   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3763     return NULL_TREE;
3764
3765   if (comp == EQ_EXPR)
3766     {
3767       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3768          one value.  */
3769       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3770         {
3771           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3772           if (cmp == 0)
3773             return boolean_true_node;
3774           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3775             return boolean_false_node;
3776         }
3777       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3778                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3779         return boolean_false_node;
3780
3781       return NULL_TREE;
3782     }
3783   else if (comp == NE_EXPR)
3784     {
3785       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3786       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3787           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3788         return boolean_true_node;
3789
3790       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3791          false.  */
3792       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3793           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3794         return boolean_false_node;
3795
3796       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3797       return NULL_TREE;
3798     }
3799   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3800     {
3801       int tst;
3802
3803       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3804       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3805       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3806           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3807         {
3808           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3809             *strict_overflow_p = true;
3810           return boolean_true_node;
3811         }
3812
3813       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3814       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3815       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3816           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3817         {
3818           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3819             *strict_overflow_p = true;
3820           return boolean_false_node;
3821         }
3822
3823       /* Otherwise, we don't know.  */
3824       return NULL_TREE;
3825     }
3826   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3827     {
3828       int tst;
3829
3830       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3831       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3832       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3833           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3834         {
3835           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3836             *strict_overflow_p = true;
3837           return boolean_true_node;
3838         }
3839
3840       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3841       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3842       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3843           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3844         {
3845           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3846             *strict_overflow_p = true;
3847           return boolean_false_node;
3848         }
3849
3850       /* Otherwise, we don't know.  */
3851       return NULL_TREE;
3852     }
3853
3854   gcc_unreachable ();
3855 }
3856
3857
3858 /* Debugging dumps.  */
3859
3860 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3861 void debug_value_range (value_range_t *);
3862 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3863 void debug_all_value_ranges (void);
3864 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3865 void debug_vr_equiv (bitmap);
3866
3867
3868 /* Dump value range VR to FILE.  */
3869
3870 void
3871 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3872 {
3873   if (vr == NULL)
3874     fprintf (file, "[]");
3875   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3876     fprintf (file, "UNDEFINED");
3877   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3878     {
3879       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3880
3881       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3882
3883       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3884         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3885       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3886                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3887                && vrp_val_is_min (vr->min))
3888         fprintf (file, "-INF");
3889       else
3890         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3891
3892       fprintf (file, ", ");
3893
3894       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3895         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3896       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3897                && vrp_val_is_max (vr->max))
3898         fprintf (file, "+INF");
3899       else
3900         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3901
3902       fprintf (file, "]");
3903
3904       if (vr->equiv)
3905         {
3906           bitmap_iterator bi;
3907           unsigned i, c = 0;
3908
3909           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3910
3911           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3912             {
3913               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3914               fprintf (file, " ");
3915               c++;
3916             }
3917
3918           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3919         }
3920     }
3921   else if (vr->type == VR_VARYING)
3922     fprintf (file, "VARYING");
3923   else
3924     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3925 }
3926
3927
3928 /* Dump value range VR to stderr.  */
3929
3930 DEBUG_FUNCTION void
3931 debug_value_range (value_range_t *vr)
3932 {
3933   dump_value_range (stderr, vr);
3934   fprintf (stderr, "\n");
3935 }
3936
3937
3938 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3939
3940 void
3941 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3942 {
3943   size_t i;
3944
3945   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3946     {
3947       if (vr_value[i])
3948         {
3949           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3950           fprintf (file, ": ");
3951           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3952           fprintf (file, "\n");
3953         }
3954     }
3955
3956   fprintf (file, "\n");
3957 }
3958
3959
3960 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3961
3962 DEBUG_FUNCTION void
3963 debug_all_value_ranges (void)
3964 {
3965   dump_all_value_ranges (stderr);
3966 }
3967
3968
3969 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3970    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3971    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3972
3973 static gimple
3974 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3975 {
3976   tree n;
3977   gimple assertion;
3978
3979   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3980   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3981
3982   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3983     {
3984       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3985       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3986     }
3987   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3988     {
3989       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3990       gcc_assert (v == cond);
3991       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3992     }
3993   else
3994     gcc_unreachable ();
3995
3996   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3997
3998   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3999      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
4000      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
4001      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4002   register_new_name_mapping (n, v);
4003
4004   return assertion;
4005 }
4006
4007
4008 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4009    point values.  */
4010
4011 static inline bool
4012 fp_predicate (gimple stmt)
4013 {
4014   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4015
4016   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4017 }
4018
4019
4020 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4021    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4022    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4023    inferred.  */
4024
4025 static bool
4026 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4027 {
4028   *val_p = NULL_TREE;
4029   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4030
4031   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4032      abnormal edges.  */
4033   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4034     return false;
4035
4036   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4037      exceptions.  */
4038   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4039     return false;
4040
4041   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4042      successors, there is no point inferring anything about any of its
4043      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4044      for the assertion, anyway.  */
4045   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4046     return false;
4047
4048   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4049      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4050   if (flag_delete_null_pointer_checks
4051       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4052       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4053     {
4054       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4055
4056       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4057       if (num_loads + num_stores > 0)
4058         {
4059           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4060           *comp_code_p = NE_EXPR;
4061           return true;
4062         }
4063     }
4064
4065   return false;
4066 }
4067
4068
4069 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4070 void debug_asserts_for (tree);
4071 void dump_all_asserts (FILE *);
4072 void debug_all_asserts (void);
4073
4074 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4075
4076 void
4077 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4078 {
4079   assert_locus_t loc;
4080
4081   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4082   print_generic_expr (file, name, 0);
4083   fprintf (file, "\n");
4084
4085   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4086   while (loc)
4087     {
4088       fprintf (file, "\t");
4089       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4090       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4091       if (loc->e)
4092         {
4093           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4094                    loc->e->dest->index);
4095           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4096         }
4097       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4098       print_generic_expr (file, name, 0);
4099       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4100       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4101       fprintf (file, "\n\n");
4102       loc = loc->next;
4103     }
4104
4105   fprintf (file, "\n");
4106 }
4107
4108
4109 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4110
4111 DEBUG_FUNCTION void
4112 debug_asserts_for (tree name)
4113 {
4114   dump_asserts_for (stderr, name);
4115 }
4116
4117
4118 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4119
4120 void
4121 dump_all_asserts (FILE *file)
4122 {
4123   unsigned i;
4124   bitmap_iterator bi;
4125
4126   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4127   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4128     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4129   fprintf (file, "\n");
4130 }
4131
4132
4133 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4134
4135 DEBUG_FUNCTION void
4136 debug_all_asserts (void)
4137 {
4138   dump_all_asserts (stderr);
4139 }
4140
4141
4142 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4143    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4144    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4145    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4146
4147    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4148    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4149    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4150    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4151    must not be NULL.  */
4152
4153 static void
4154 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4155                          enum tree_code comp_code,
4156                          tree val,
4157                          basic_block bb,
4158                          edge e,
4159                          gimple_stmt_iterator si)
4160 {
4161   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4162   basic_block dest_bb;
4163
4164   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4165
4166   if (e == NULL)
4167     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4168                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4169
4170   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4171      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4172      machinery.  */
4173   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4174       && TREE_OVERFLOW (val))
4175     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4176                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4177
4178   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4179      determine if the new location is dominated by a previously
4180      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4181      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4182      necessarily true.
4183
4184      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4185      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4186      E->DEST dominates.
4187
4188      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4189      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4190      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4191      the new location to move another assertion previously registered
4192      at a block dominated by E->DEST.  */
4193   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4194
4195   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4196      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4197      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4198      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4199      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4200      move the assertion up in the dominance tree).
4201
4202      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4203      should not be more than a handful of assertions registered per
4204      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4205      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4206   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4207   last_loc = loc;
4208   while (loc)
4209     {
4210       if (loc->comp_code == comp_code
4211           && (loc->val == val
4212               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4213           && (loc->expr == expr
4214               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4215         {
4216           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4217              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4218              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4219              that we don't check strict dominance here to avoid
4220              replicating the same assertion inside the same basic
4221              block more than once (e.g., when a pointer is
4222              dereferenced several times inside a block).
4223
4224              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4225              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4226              dominate all the other insertions that we may want to
4227              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4228              insertion, don't do this dominance check.  */
4229           if (e == NULL
4230               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4231             return;
4232
4233           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4234              dominates the existing location for the assertion, move
4235              the assertion up in the dominance tree by updating its
4236              location information.  */
4237           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4238               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4239             {
4240               loc->bb = dest_bb;
4241               loc->e = e;
4242               loc->si = si;
4243               return;
4244             }
4245         }
4246
4247       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4248       last_loc = loc;
4249       loc = loc->next;
4250     }
4251
4252   /* If we didn't find an assertion already registered for
4253      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4254      assertions associated with NAME.  */
4255   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4256   n->bb = dest_bb;
4257   n->e = e;
4258   n->si = si;
4259   n->comp_code = comp_code;
4260   n->val = val;
4261   n->expr = expr;
4262   n->next = NULL;
4263
4264   if (last_loc)
4265     last_loc->next = n;
4266   else
4267     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4268
4269   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4270 }
4271
4272 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4273    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4274    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4275
4276    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4277
4278    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4279
4280 static bool
4281 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4282                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4283                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4284                                          tree *val_p)
4285 {
4286   enum tree_code comp_code;
4287   tree val;
4288
4289   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4290      or VAL COMP NAME.  */
4291   if (name == cond_op1)
4292     {
4293       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4294          COMP around because we need to register NAME as the
4295          first operand in the predicate.  */
4296       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4297       val = cond_op0;
4298     }
4299   else
4300     {
4301       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4302          comparison code remains unchanged.  */
4303       comp_code = cond_code;
4304       val = cond_op1;
4305     }
4306
4307   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4308   if (invert)
4309     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4310
4311   /* VRP does not handle float types.  */
4312   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4313     return false;
4314
4315   /* Do not register always-false predicates.
4316      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4317      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4318      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4319   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4320       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4321     {
4322       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4323       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4324
4325       if (comp_code == GT_EXPR
4326           && (!max
4327               || compare_values (val, max) == 0))
4328         return false;
4329
4330       if (comp_code == LT_EXPR
4331           && (!min
4332               || compare_values (val, min) == 0))
4333         return false;
4334     }
4335   *code_p = comp_code;
4336   *val_p = val;
4337   return true;
4338 }
4339
4340 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4341    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4342    Invert the condition COND if INVERT is true.
4343    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4344
4345 static bool
4346 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4347                             enum tree_code cond_code,
4348                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4349 {
4350   tree val;
4351   enum tree_code comp_code;
4352   bool retval = false;
4353
4354   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4355                                                 cond_op0,
4356                                                 cond_op1,
4357                                                 invert, &comp_code, &val))
4358     return false;
4359
4360   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4361      reachable from E.  */
4362   if (live_on_edge (e, name)
4363       && !has_single_use (name))
4364     {
4365       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4366       retval = true;
4367     }
4368
4369   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4370      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4371      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4372      This catches range and anti-range tests.  */
4373   if ((comp_code == LE_EXPR
4374        || comp_code == GT_EXPR)
4375       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4376       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4377     {
4378       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4379       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4380
4381       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4382       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4383           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4384         {
4385           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4386           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4387           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4388               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4389             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4390         }
4391
4392       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4393       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4394         {
4395           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4396               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4397               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4398                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4399             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4400         }
4401
4402       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4403       if (name3 != NULL_TREE
4404           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4405           && (cst2 == NULL_TREE
4406               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4407           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4408           && live_on_edge (e, name3)
4409           && !has_single_use (name3))
4410         {
4411           tree tmp;
4412
4413           /* Build an expression for the range test.  */
4414           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4415           if (cst2 != NULL_TREE)
4416             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4417
4418           if (dump_file)
4419             {
4420               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4421               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4422               fprintf (dump_file, " from ");
4423               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4424               fprintf (dump_file, "\n");
4425             }
4426
4427           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4428
4429           retval = true;
4430         }
4431
4432       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4433       if (name2 != NULL_TREE
4434           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4435           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4436           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4437           && live_on_edge (e, name2)
4438           && !has_single_use (name2))
4439         {
4440           tree tmp;
4441
4442           /* Build an expression for the range test.  */
4443           tmp = name2;
4444           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4445             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4446           if (cst2 != NULL_TREE)
4447             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4448
4449           if (dump_file)
4450             {
4451               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4452               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4453               fprintf (dump_file, " from ");
4454               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4455               fprintf (dump_file, "\n");
4456             }
4457
4458           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4459
4460           retval = true;
4461         }
4462     }
4463
4464   return retval;
4465 }
4466
4467 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4468    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4469    operands in OP's defining statement.
4470
4471    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4472    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4473
4474 static bool
4475 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4476                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4477 {
4478   bool retval = false;
4479   gimple op_def;
4480   tree val;
4481   enum tree_code rhs_code;
4482
4483   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4484   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4485     return false;
4486
4487   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4488      more than once go ahead and register an assert for OP.
4489
4490      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4491      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4492      the subgraph).  */
4493   if (!has_single_use (op))
4494     {
4495       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4496       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4497       retval = true;
4498     }
4499
4500   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4501      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4502      to register information about the operands of that assignment.  */
4503   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4504   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4505     return retval;
4506
4507   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4508
4509   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4510     {
4511       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4512       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4513       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4514
4515       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4516         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4517                                               invert);
4518       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4519         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4520                                               invert);
4521     }
4522   else if ((code == NE_EXPR
4523             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4524            || (code == EQ_EXPR
4525                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4526     {
4527       /* Recurse on each operand.  */
4528       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4529                                             code, e, bsi);
4530       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4531                                             code, e, bsi);
4532     }
4533   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
4534            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
4535     {
4536       /* Recurse, flipping CODE.  */
4537       code = invert_tree_comparison (code, false);
4538       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4539                                             code, e, bsi);
4540     }
4541   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4542     {
4543       /* Recurse through the copy.  */
4544       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4545                                             code, e, bsi);
4546     }
4547   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4548     {
4549       /* Recurse through the type conversion.  */
4550       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4551                                             code, e, bsi);
4552     }
4553
4554   return retval;
4555 }
4556
4557 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4558    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4559    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4560
4561 static bool
4562 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4563                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4564                           tree cond_op1)
4565 {
4566   tree val;
4567   enum tree_code comp_code;
4568   bool retval = false;
4569   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4570
4571   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4572      abnormal edges.  */
4573   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4574     return false;
4575
4576   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4577                                                 cond_op0, cond_op1,
4578                                                 is_else_edge,
4579                                                 &comp_code, &val))
4580     return false;
4581
4582   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4583   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4584                                         cond_op1, is_else_edge);
4585
4586
4587   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4588      the value zero or one, then we may be able to assert values
4589      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4590
4591   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4592      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4593      have nonzero value.  */
4594   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4595        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4596     {
4597       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4598
4599       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4600           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4601         {
4602           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4603           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4604           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4605           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4606         }
4607     }
4608
4609   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4610      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4611      have zero value.  */
4612   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4613        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4614     {
4615       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4616
4617       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4618          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4619       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4620           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4621               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4622                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4623         {
4624           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4625           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4626           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4627           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4628         }
4629     }
4630
4631   return retval;
4632 }
4633
4634
4635 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4636    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4637    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4638
4639    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4640    the predicate operands, an assert location node is added to the
4641    list of assertions for the corresponding operands.  */
4642
4643 static bool
4644 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4645 {
4646   bool need_assert;
4647   gimple_stmt_iterator bsi;
4648   tree op;
4649   edge_iterator ei;
4650   edge e;
4651   ssa_op_iter iter;
4652
4653   need_assert = false;
4654   bsi = gsi_for_stmt (last);
4655
4656   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4657      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4658      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4659      insert.  */
4660   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4661     {
4662       if (e->dest == bb)
4663         continue;
4664
4665       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4666          conditional predicate.  */
4667       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4668         {
4669           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4670                                                    gimple_cond_code (last),
4671                                                    gimple_cond_lhs (last),
4672                                                    gimple_cond_rhs (last));
4673         }
4674     }
4675
4676   return need_assert;
4677 }
4678
4679 struct case_info
4680 {
4681   tree expr;
4682   basic_block bb;
4683 };
4684
4685 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4686    and then by the case value.  */
4687
4688 static int
4689 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4690 {
4691   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4692   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4693   int idx1 = ci1->bb->index;
4694   int idx2 = ci2->bb->index;
4695
4696   if (idx1 < idx2)
4697     return -1;
4698   else if (idx1 == idx2)
4699     {
4700       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4701       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4702         return -1;
4703       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4704         return 1;
4705       else
4706         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4707                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4708     }
4709   else
4710     return 1;
4711 }
4712
4713 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4714    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4715    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4716
4717    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4718    the predicate operands, an assert location node is added to the
4719    list of assertions for the corresponding operands.  */
4720
4721 static bool
4722 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4723 {
4724   bool need_assert;
4725   gimple_stmt_iterator bsi;
4726   tree op;
4727   edge e;
4728   struct case_info *ci;
4729   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4730 #if GCC_VERSION >= 4000
4731   unsigned int idx;
4732 #else
4733   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4734   volatile unsigned int idx;
4735 #endif
4736
4737   need_assert = false;
4738   bsi = gsi_for_stmt (last);
4739   op = gimple_switch_index (last);
4740   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4741     return false;
4742
4743   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4744   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4745   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4746     {
4747       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4748       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4749     }
4750   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4751
4752   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4753     {
4754       tree min, max;
4755       tree cl = ci[idx].expr;
4756       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4757
4758       min = CASE_LOW (cl);
4759       max = CASE_HIGH (cl);
4760
4761       /* If there are multiple case labels with the same destination
4762          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4763       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4764         {
4765           /* Skip labels until the last of the group.  */
4766           do {
4767             ++idx;
4768           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4769           --idx;
4770
4771           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4772           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4773             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4774           else
4775             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4776         }
4777
4778       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4779          can register anti-ranges.  */
4780       if (min == NULL_TREE)
4781         continue;
4782
4783       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4784       e = find_edge (bb, cbb);
4785
4786       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4787          SWITCH_EXPR.  */
4788       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4789                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4790                                                op,
4791                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4792                                                              min));
4793       if (max)
4794         {
4795           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4796                                                    op,
4797                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4798                                                                  max));
4799         }
4800     }
4801
4802   XDELETEVEC (ci);
4803   return need_assert;
4804 }
4805
4806
4807 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4808    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4809    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4810    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4811    determine if A is actually needed.
4812
4813    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4814    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4815    new location for A is recorded instead.
4816
4817    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4818       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4819
4820    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4821       value range for N, then if N was not already generated by an
4822       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4823       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4824       assume that N is not NULL.
4825
4826    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4827       information from the predicate but need to insert different
4828       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4829       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4830       expression of the form 'X op Y', then
4831
4832       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4833
4834       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4835          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4836          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4837          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4838
4839       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4840
4841       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4842
4843       For instance,
4844
4845             if (a == 9)
4846               b = a;
4847             else
4848               b = c + 1;
4849
4850       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4851       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4852       on the ELSE clause would be unnecessary.
4853
4854    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4855       into BB's dominator children.
4856
4857    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4858    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4859    location for name N is found, it is registered by calling
4860    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4861    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4862    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4863    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4864    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4865
4866    If this function returns true, then it means that there are names
4867    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4868    inserted by process_assert_insertions.  */
4869
4870 static bool
4871 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4872 {
4873   gimple_stmt_iterator si;
4874   gimple last;
4875   gimple phi;
4876   bool need_assert;
4877
4878   need_assert = false;
4879   last = last_stmt (bb);
4880
4881   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4882      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4883   if (last
4884       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4885       && !fp_predicate (last)
4886       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4887     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4888
4889   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4890      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4891   if (last
4892       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4893       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4894     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4895
4896   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4897      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4898   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4899     {
4900       gimple stmt;
4901       tree op;
4902       ssa_op_iter i;
4903
4904       stmt = gsi_stmt (si);
4905
4906       if (is_gimple_debug (stmt))
4907         continue;
4908
4909       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4910       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4911         {
4912           tree value;
4913           enum tree_code comp_code;
4914
4915           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4916           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4917
4918           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4919              range for it, and we don't find a previous assertion for
4920              it, create a new assertion location node for OP.  */
4921           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4922             {
4923               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4924                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4925                  was set via a typecast.
4926
4927                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4928                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4929               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4930                 {
4931                   tree t = op;
4932                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4933
4934                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4935                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4936                          && TREE_CODE
4937                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4938                          && POINTER_TYPE_P
4939                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4940                     {
4941                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4942                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4943
4944                       /* Note we want to register the assert for the
4945                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4946                          conversion.  */
4947                       if (! has_single_use (t))
4948                         {
4949                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4950                                                    bb, NULL, si);
4951                           need_assert = true;
4952                         }
4953                     }
4954                 }
4955
4956               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4957                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4958                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4959               if (!has_single_use (op))
4960                 {
4961                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4962                                            bb, NULL, si);
4963                   need_assert = true;
4964                 }
4965             }
4966         }
4967     }
4968
4969   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4970   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4971     {
4972       use_operand_p arg_p;
4973       ssa_op_iter i;
4974       phi = gsi_stmt (si);
4975
4976       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4977         {
4978           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4979           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4980             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4981         }
4982     }
4983
4984   return need_assert;
4985 }
4986
4987 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4988    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4989    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4990
4991 static bool
4992 find_assert_locations (void)
4993 {
4994   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4995   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4996   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4997   int rpo_cnt, i;
4998   bool need_asserts;
4999
5000   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5001   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
5002   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
5003     bb_rpo[rpo[i]] = i;
5004
5005   need_asserts = false;
5006   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
5007     {
5008       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
5009       edge e;
5010       edge_iterator ei;
5011
5012       if (!live[rpo[i]])
5013         {
5014           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5015           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5016         }
5017
5018       /* Process BB and update the live information with uses in
5019          this block.  */
5020       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5021
5022       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5023       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5024         {
5025           int pred_rpo = i;
5026           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5027             {
5028               int pred = e->src->index;
5029               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5030                 continue;
5031
5032               if (!live[pred])
5033                 {
5034                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5035                   sbitmap_zero (live[pred]);
5036                 }
5037               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5038
5039               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5040                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5041             }
5042
5043           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5044              live information from this block.  */
5045           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5046         }
5047       else
5048         {
5049           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5050           live[rpo[i]] = NULL;
5051         }
5052
5053       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5054          predecessors have been visited already.  */
5055       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5056         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5057             && live[e->dest->index])
5058           {
5059             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5060             live[e->dest->index] = NULL;
5061           }
5062     }
5063
5064   XDELETEVEC (rpo);
5065   XDELETEVEC (bb_rpo);
5066   XDELETEVEC (last_rpo);
5067   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5068     if (live[i])
5069       sbitmap_free (live[i]);
5070   XDELETEVEC (live);
5071
5072   return need_asserts;
5073 }
5074
5075 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5076    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5077
5078 static bool
5079 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5080 {
5081   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5082   gimple stmt;
5083   tree cond;
5084   gimple assert_stmt;
5085   edge_iterator ei;
5086   edge e;
5087
5088   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5089   if (loc->expr == loc->val)
5090     return false;
5091
5092   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5093   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5094   if (loc->e)
5095     {
5096       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5097          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5098       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5099                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5100                                == GIMPLE_SWITCH));
5101
5102       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5103       return true;
5104     }
5105
5106   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5107      statement must not be the last statement in the block.  */
5108   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5109   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5110     {
5111       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5112       return false;
5113     }
5114
5115   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5116      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5117      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5118      out of BB.  */
5119   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5120     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5121       {
5122         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5123         return true;
5124       }
5125
5126   gcc_unreachable ();
5127 }
5128
5129
5130 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5131    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5132    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5133
5134 static void
5135 process_assert_insertions (void)
5136 {
5137   unsigned i;
5138   bitmap_iterator bi;
5139   bool update_edges_p = false;
5140   int num_asserts = 0;
5141
5142   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5143     dump_all_asserts (dump_file);
5144
5145   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5146     {
5147       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5148       gcc_assert (loc);
5149
5150       while (loc)
5151         {
5152           assert_locus_t next = loc->next;
5153           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5154           free (loc);
5155           loc = next;
5156           num_asserts++;
5157         }
5158     }
5159
5160   if (update_edges_p)
5161     gsi_commit_edge_inserts ();
5162
5163   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5164                             num_asserts);
5165 }
5166
5167
5168 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5169    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5170    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5171    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5172
5173    x = ...
5174    y = ...
5175    if (x < y)
5176      y = x - 2;
5177    else
5178      x = y + 3;
5179
5180    this pass will transform the code into:
5181
5182    x = ...
5183    y = ...
5184    if (x < y)
5185     {
5186       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5187       y = x - 2
5188     }
5189    else
5190     {
5191       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5192       x = y + 3
5193     }
5194
5195    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5196    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5197    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5198    definition of 'x'.  */
5199
5200 static void
5201 insert_range_assertions (void)
5202 {
5203   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5204   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5205
5206   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5207
5208   if (find_assert_locations ())
5209     {
5210       process_assert_insertions ();
5211       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5212     }
5213
5214   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5215     {
5216       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5217       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5218     }
5219
5220   free (asserts_for);
5221   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5222 }
5223
5224 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5225    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5226    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5227    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5228    non-overlapping with valid range.
5229    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5230
5231 static void
5232 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5233 {
5234   value_range_t* vr = NULL;
5235   tree low_sub, up_sub;
5236   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5237   tree base;
5238
5239   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5240     return;
5241
5242   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5243   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5244
5245   /* Can not check flexible arrays.  */
5246   if (!up_bound
5247       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5248     return;
5249
5250   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5251      beyond the types array bounds.  */
5252   base = get_base_address (ref);
5253   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5254     {
5255       tree cref, next = NULL_TREE;
5256
5257       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5258         return;
5259
5260       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5261       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5262         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5263              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5264              next = DECL_CHAIN (next))
5265           ;
5266
5267       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5268          union type do not warn.  */
5269       if (!next)
5270         return;
5271     }
5272
5273   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5274   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5275
5276   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5277     {
5278       vr = get_value_range (low_sub);
5279       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5280         {
5281           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5282           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5283         }
5284     }
5285
5286   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5287     {
5288       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5289           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5290           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5291           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5292         {
5293           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5294                       "array subscript is outside array bounds");
5295           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5296         }
5297     }
5298   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5299            && (ignore_off_by_one
5300                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5301                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5302                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5303                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5304     {
5305       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5306                   "array subscript is above array bounds");
5307       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5308     }
5309   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5310            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5311     {
5312       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5313                   "array subscript is below array bounds");
5314       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5315     }
5316 }
5317
5318 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5319    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5320
5321 static void
5322 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5323 {
5324   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5325     {
5326       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5327
5328       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5329         return;
5330
5331       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5332           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5333         return;
5334
5335       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5336     }
5337
5338
5339   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5340   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5341     return;
5342
5343   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5344   do
5345     {
5346       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5347         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5348
5349       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5350     }
5351   while (handled_component_p (t));
5352
5353   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5354       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5355       && !TREE_NO_WARNING (t))
5356     {
5357       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5358       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5359       double_int idx;
5360       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5361           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5362           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5363         return;
5364
5365       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5366       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5367       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5368       if (!low_bound
5369           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5370           || !up_bound
5371           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5372           || !el_sz
5373           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5374         return;
5375
5376       idx = mem_ref_offset (t);
5377       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5378       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5379         {
5380           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5381                       "array subscript is below array bounds");
5382           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5383         }
5384       else if (double_int_scmp (idx,
5385                                 double_int_add
5386                                   (double_int_add
5387                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5388                                      double_int_neg
5389                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5390                                     double_int_one)) > 0)
5391         {
5392           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5393                       "array subscript is above array bounds");
5394           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5395         }
5396     }
5397 }
5398
5399 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5400    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5401    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5402    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5403    passed in DATA.  */
5404
5405 static tree
5406 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5407 {
5408   tree t = *tp;
5409   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5410   location_t location;
5411
5412   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5413     location = EXPR_LOCATION (t);
5414   else
5415     {
5416       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5417       location = *locp;
5418     }
5419
5420   *walk_subtree = TRUE;
5421
5422   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5423     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5424
5425   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5426       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5427     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5428
5429   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5430     *walk_subtree = FALSE;
5431
5432   return NULL_TREE;
5433 }
5434
5435 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5436    on them.  */
5437
5438 static void
5439 check_all_array_refs (void)
5440 {
5441   basic_block bb;
5442   gimple_stmt_iterator si;
5443
5444   FOR_EACH_BB (bb)
5445     {
5446       edge_iterator ei;
5447       edge e;
5448       bool executable = false;
5449
5450       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5451       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5452         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5453       if (!executable)
5454         continue;
5455
5456       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5457         {
5458           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5459           struct walk_stmt_info wi;
5460           if (!gimple_has_location (stmt))
5461             continue;
5462
5463           if (is_gimple_call (stmt))
5464             {
5465               size_t i;
5466               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5467               for (i = 0; i < n; i++)
5468                 {
5469                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5470                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5471                 }
5472             }
5473           else
5474             {
5475               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5476               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5477                                     gimple_location_ptr (stmt));
5478
5479               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5480                               check_array_bounds,
5481                               &wi);
5482             }
5483         }
5484     }
5485 }
5486
5487 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5488    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5489    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5490    VRP.
5491
5492    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5493    names that had useful range information attached to them.  For
5494    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5495    then N_i will have the range [3, +INF].
5496
5497    However, by converting the assertion into the implied copy
5498    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5499    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5500    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5501    things like jump threading.
5502
5503    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5504    VRP need to handle them appropriately.
5505
5506    Another approach would be to make the range information a first
5507    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5508    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5509    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5510
5511 static void
5512 remove_range_assertions (void)
5513 {
5514   basic_block bb;
5515   gimple_stmt_iterator si;
5516
5517   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5518      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5519      referenced by the current BSI.  */
5520   FOR_EACH_BB (bb)
5521     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5522       {
5523         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5524         gimple use_stmt;
5525
5526         if (is_gimple_assign (stmt)
5527             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5528           {
5529             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5530             tree var;
5531             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5532             use_operand_p use_p;
5533             imm_use_iterator iter;
5534
5535             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5536
5537             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5538             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5539             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5540                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5541               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5542                 {
5543                   SET_USE (use_p, var);
5544                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5545                 }
5546
5547             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5548             gsi_remove (&si, true);
5549             release_defs (stmt);
5550           }
5551         else
5552           gsi_next (&si);
5553       }
5554 }
5555
5556
5557 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5558
5559 static bool
5560 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5561 {
5562   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5563       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5564       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5565           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5566     return true;
5567   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5568     {
5569       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5570
5571       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5572          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5573          builtin functions.  */
5574       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5575           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5576               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5577           && ((is_gimple_call (stmt)
5578                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5579                && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5580               || !gimple_vuse (stmt)))
5581         return true;
5582     }
5583   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5584            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5585     return true;
5586
5587   return false;
5588 }
5589
5590
5591 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5592
5593 static void
5594 vrp_initialize (void)
5595 {
5596   basic_block bb;
5597
5598   values_propagated = false;
5599   num_vr_values = num_ssa_names;
5600   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5601   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5602
5603   FOR_EACH_BB (bb)
5604     {
5605       gimple_stmt_iterator si;
5606
5607       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5608         {
5609           gimple phi = gsi_stmt (si);
5610           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5611             {
5612               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5613               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5614               prop_set_simulate_again (phi, false);
5615             }
5616           else
5617             prop_set_simulate_again (phi, true);
5618         }
5619
5620       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5621         {
5622           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5623
5624           /* If the statement is a control insn, then we do not
5625              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5626              to do so means that those edges will never get added.  */
5627           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5628             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5629           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5630             {
5631               ssa_op_iter i;
5632               tree def;
5633               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5634                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5635               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5636             }
5637           else
5638             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5639         }
5640     }
5641 }
5642
5643 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5644
5645 static inline tree
5646 vrp_valueize (tree name)
5647 {
5648   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5649     {
5650       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5651       if (vr->type == VR_RANGE
5652           && (vr->min == vr->max
5653               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5654         return vr->min;
5655     }
5656   return name;
5657 }
5658
5659 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5660    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5661
5662 static enum ssa_prop_result
5663 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5664 {
5665   tree def, lhs;
5666   ssa_op_iter iter;
5667   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5668   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5669
5670   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5671   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5672       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5673            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5674               build_range_type.  */
5675            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5676            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5677           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5678     {
5679       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5680
5681       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5682       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5683       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5684         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5685       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5686       else if (code == GIMPLE_CALL)
5687         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5688       else
5689         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5690
5691       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5692         {
5693           *output_p = lhs;
5694
5695           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5696             {
5697               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5698               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5699               fprintf (dump_file, ": ");
5700               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5701               fprintf (dump_file, "\n\n");
5702             }
5703
5704           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5705             return SSA_PROP_VARYING;
5706
5707           return SSA_PROP_INTERESTING;
5708         }
5709
5710       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5711     }
5712
5713   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5714   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5715     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5716
5717   return SSA_PROP_VARYING;
5718 }
5719
5720 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5721    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5722    is varying or undefined.  */
5723
5724 static inline value_range_t
5725 get_vr_for_comparison (int i)
5726 {
5727   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5728
5729   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5730      range.  This allows us to compare against names that may
5731      have N_i in their ranges.  */
5732   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5733     {
5734       vr.type = VR_RANGE;
5735       vr.min = ssa_name (i);
5736       vr.max = ssa_name (i);
5737     }
5738
5739   return vr;
5740 }
5741
5742 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5743    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5744    compare_range_with_value, including the setting of
5745    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5746
5747 static tree
5748 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5749                          bool *strict_overflow_p)
5750 {
5751   bitmap_iterator bi;
5752   unsigned i;
5753   bitmap e;
5754   tree retval, t;
5755   int used_strict_overflow;
5756   bool sop;
5757   value_range_t equiv_vr;
5758
5759   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5760   e = get_value_range (var)->equiv;
5761
5762   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5763      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5764   used_strict_overflow = -1;
5765
5766   /* Compare vars' value range with val.  */
5767   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5768   sop = false;
5769   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5770   if (retval)
5771     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5772
5773   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5774   if (e == NULL)
5775     {
5776       if (retval
5777           && used_strict_overflow > 0)
5778         *strict_overflow_p = true;
5779       return retval;
5780     }
5781
5782   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5783     {
5784       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5785       sop = false;
5786       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5787       if (t)
5788         {
5789           /* If we get different answers from different members
5790              of the equivalence set this check must be in a dead
5791              code region.  Folding it to a trap representation
5792              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5793           if (retval != NULL
5794               && t != retval)
5795             {
5796               retval = NULL_TREE;
5797               break;
5798             }
5799           retval = t;
5800
5801           if (!sop)
5802             used_strict_overflow = 0;
5803           else if (used_strict_overflow < 0)
5804             used_strict_overflow = 1;
5805         }
5806     }
5807
5808   if (retval
5809       && used_strict_overflow > 0)
5810     *strict_overflow_p = true;
5811
5812   return retval;
5813 }
5814
5815
5816 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5817    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5818    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5819    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5820    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5821
5822
5823 static tree
5824 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5825                bool *strict_overflow_p)
5826 {
5827   tree t, retval;
5828   bitmap e1, e2;
5829   bitmap_iterator bi1, bi2;
5830   unsigned i1, i2;
5831   int used_strict_overflow;
5832   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5833   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5834
5835   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5836      ranges of every name equivalent to N2.  */
5837   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5838   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5839
5840   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5841   if (s_obstack == NULL)
5842     {
5843       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5844       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5845       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5846       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5847     }
5848   if (e1 == NULL)
5849     e1 = s_e1;
5850   if (e2 == NULL)
5851     e2 = s_e2;
5852
5853   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5854      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5855      ranges.  */
5856   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5857   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5858
5859   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5860      names can be compared without checking their ranges.  */
5861   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5862     {
5863       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5864       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5865
5866       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5867              ? boolean_true_node
5868              : boolean_false_node;
5869     }
5870
5871   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5872      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5873   used_strict_overflow = -1;
5874
5875   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5876      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5877      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5878   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5879     {
5880       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5881
5882       t = retval = NULL_TREE;
5883       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5884         {
5885           bool sop = false;
5886
5887           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5888
5889           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5890           if (t)
5891             {
5892               /* If we get different answers from different members
5893                  of the equivalence set this check must be in a dead
5894                  code region.  Folding it to a trap representation
5895                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5896               if (retval != NULL
5897                   && t != retval)
5898                 {
5899                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5900                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5901                   return NULL_TREE;
5902                 }
5903               retval = t;
5904
5905               if (!sop)
5906                 used_strict_overflow = 0;
5907               else if (used_strict_overflow < 0)
5908                 used_strict_overflow = 1;
5909             }
5910         }
5911
5912       if (retval)
5913         {
5914           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5915           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5916           if (used_strict_overflow > 0)
5917             *strict_overflow_p = true;
5918           return retval;
5919         }
5920     }
5921
5922   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5923      comparison.  */
5924   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5925   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5926   return NULL_TREE;
5927 }
5928
5929 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5930
5931 static tree
5932 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5933                                                       tree op0, tree op1,
5934                                                       bool * strict_overflow_p)
5935 {
5936   value_range_t *vr0, *vr1;
5937
5938   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5939   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5940
5941   if (vr0 && vr1)
5942     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5943   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5944     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5945   else if (vr0 == NULL && vr1)
5946     return (compare_range_with_value
5947             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5948   return NULL;
5949 }
5950
5951 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5952
5953 static tree
5954 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5955                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5956                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5957 {
5958   tree ret;
5959   if (only_ranges)
5960     *only_ranges = true;
5961
5962   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5963   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5964       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5965     return NULL_TREE;
5966
5967   if (use_equiv_p)
5968     {
5969       if (only_ranges
5970           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5971                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5972         return ret;
5973       *only_ranges = false;
5974       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5975         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5976       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5977         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5978       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5979         return (compare_name_with_value
5980                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5981     }
5982   else
5983     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5984                                                                  strict_overflow_p);
5985   return NULL_TREE;
5986 }
5987
5988 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5989    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5990    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5991    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5992    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5993    appropriate.  */
5994
5995 static tree
5996 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5997 {
5998   bool sop;
5999   tree ret;
6000   bool only_ranges;
6001
6002   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
6003      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
6004   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
6005        && TREE_OVERFLOW (op0))
6006       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
6007           && TREE_OVERFLOW (op1)))
6008     return NULL_TREE;
6009
6010   sop = false;
6011   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
6012                                                  &only_ranges);
6013
6014   if (ret && sop)
6015     {
6016       enum warn_strict_overflow_code wc;
6017       const char* warnmsg;
6018
6019       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6020         {
6021           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6022           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6023                        "simplifying conditional to constant");
6024         }
6025       else
6026         {
6027           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6028           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6029                        "simplifying conditional");
6030         }
6031
6032       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6033         {
6034           location_t location;
6035
6036           if (!gimple_has_location (stmt))
6037             location = input_location;
6038           else
6039             location = gimple_location (stmt);
6040           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6041         }
6042     }
6043
6044   if (warn_type_limits
6045       && ret && only_ranges
6046       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6047       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6048     {
6049       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6050          is being compared against a constant value that is outside of
6051          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6052          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6053          was specified, emit a warning.  */
6054       tree type = TREE_TYPE (op0);
6055       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6056
6057       if (vr0->type != VR_VARYING
6058           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6059           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6060           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6061           && is_gimple_min_invariant (op1))
6062         {
6063           location_t location;
6064
6065           if (!gimple_has_location (stmt))
6066             location = input_location;
6067           else
6068             location = gimple_location (stmt);
6069
6070           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6071                       integer_zerop (ret)
6072                       ? G_("comparison always false "
6073                            "due to limited range of data type")
6074                       : G_("comparison always true "
6075                            "due to limited range of data type"));
6076         }
6077     }
6078
6079   return ret;
6080 }
6081
6082
6083 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6084    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6085    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6086    SSA_PROP_VARYING.  */
6087
6088 static enum ssa_prop_result
6089 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6090 {
6091   tree val;
6092   bool sop;
6093
6094   *taken_edge_p = NULL;
6095
6096   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6097     {
6098       tree use;
6099       ssa_op_iter i;
6100
6101       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6102       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6103       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6104
6105       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6106         {
6107           fprintf (dump_file, "\t");
6108           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6109           fprintf (dump_file, ": ");
6110           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6111         }
6112
6113       fprintf (dump_file, "\n");
6114     }
6115
6116   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6117      ranges of each of its operands.
6118
6119      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6120      because those ranges may not yet be final and with the current
6121      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6122      of the names in the equivalence set have changed.
6123
6124      For instance, given the following code fragment
6125
6126         i_5 = PHI <8, i_13>
6127         ...
6128         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6129         if (i_14 == 1)
6130           ...
6131
6132      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6133      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6134      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6135      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6136      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6137      determine that the predicate is always false.
6138
6139      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6140      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6141      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6142      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6143      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6144      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6145      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6146      is not visited again, which stops propagation from visiting
6147      statements in the THEN clause of that if().
6148
6149      To properly fix this we would need to keep the previous range
6150      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6151      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6152      range [8, 8] to VR_VARYING.
6153
6154      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6155      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6156      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6157      4 more predicates folded in SPEC.  */
6158   sop = false;
6159
6160   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6161                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6162                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6163                                                  false, &sop, NULL);
6164   if (val)
6165     {
6166       if (!sop)
6167         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6168       else
6169         {
6170           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6171             fprintf (dump_file,
6172                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6173                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6174           val = NULL_TREE;
6175         }
6176     }
6177
6178   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6179     {
6180       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6181       if (val == NULL_TREE)
6182         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6183       else
6184         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6185     }
6186
6187   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6188 }
6189
6190 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6191    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6192    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6193
6194    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6195    returned.
6196
6197    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6198    it is placed in IDX and false is returned.
6199
6200    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6201    returned. */
6202
6203 static bool
6204 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6205 {
6206   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6207   size_t low, high;
6208
6209   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6210      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6211
6212   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6213     {
6214       tree t;
6215       int cmp;
6216       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6217       size_t i = (high + low) / 2;
6218       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6219
6220       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6221       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6222
6223       if (cmp == 0)
6224         {
6225           /* Ranges cannot be empty. */
6226           *idx = i;
6227           return true;
6228         }
6229       else if (cmp > 0)
6230         high = i;
6231       else
6232         {
6233           low = i + 1;
6234           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6235               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6236             {
6237               *idx = i;
6238               return true;
6239             }
6240         }
6241     }
6242
6243   *idx = high;
6244   return false;
6245 }
6246
6247 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6248    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6249    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6250    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6251    Returns true if the default label is not needed. */
6252
6253 static bool
6254 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6255                        size_t *max_idx)
6256 {
6257   size_t i, j;
6258   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6259   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6260
6261   if (i == j
6262       && min_take_default
6263       && max_take_default)
6264     {
6265       /* Only the default case label reached.
6266          Return an empty range. */
6267       *min_idx = 1;
6268       *max_idx = 0;
6269       return false;
6270     }
6271   else
6272     {
6273       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6274       tree low, high;
6275       size_t k;
6276
6277       if (max_take_default)
6278         j--;
6279
6280       /* If the case label range is continuous, we do not need
6281          the default case label.  Verify that.  */
6282       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6283       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6284         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6285       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6286         {
6287           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6288           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6289             {
6290               take_default = true;
6291               break;
6292             }
6293           high = low;
6294           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6295             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6296         }
6297
6298       *min_idx = i;
6299       *max_idx = j;
6300       return !take_default;
6301     }
6302 }
6303
6304 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6305    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6306    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6307    SSA_PROP_VARYING.  */
6308
6309 static enum ssa_prop_result
6310 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6311 {
6312   tree op, val;
6313   value_range_t *vr;
6314   size_t i = 0, j = 0;
6315   bool take_default;
6316
6317   *taken_edge_p = NULL;
6318   op = gimple_switch_index (stmt);
6319   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6320     return SSA_PROP_VARYING;
6321
6322   vr = get_value_range (op);
6323   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6324     {
6325       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6326       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6327       fprintf (dump_file, " with known range ");
6328       dump_value_range (dump_file, vr);
6329       fprintf (dump_file, "\n");
6330     }
6331
6332   if (vr->type != VR_RANGE
6333       || symbolic_range_p (vr))
6334     return SSA_PROP_VARYING;
6335
6336   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6337   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6338
6339   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6340      label */
6341   if (j < i)
6342     {
6343       gcc_assert (take_default);
6344       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6345     }
6346   else
6347     {
6348       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6349          are all reaching the same label.  */
6350
6351       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6352       if (take_default
6353           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6354           != CASE_LABEL (val))
6355         {
6356           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6357             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6358                      "range\n");
6359           return SSA_PROP_VARYING;
6360         }
6361       for (++i; i <= j; ++i)
6362         {
6363           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6364             {
6365               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6366                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6367                          "range\n");
6368               return SSA_PROP_VARYING;
6369             }
6370         }
6371     }
6372
6373   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6374                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6375
6376   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6377     {
6378       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6379       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6380     }
6381
6382   return SSA_PROP_INTERESTING;
6383 }
6384
6385
6386 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6387    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6388    interesting range into *OUTPUT_P.
6389
6390    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6391    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6392
6393    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6394
6395 static enum ssa_prop_result
6396 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6397 {
6398   tree def;
6399   ssa_op_iter iter;
6400
6401   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6402     {
6403       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6404       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6405       fprintf (dump_file, "\n");
6406     }
6407
6408   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6409     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6410   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6411     {
6412       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6413          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6414          builtin functions.  */
6415       if ((is_gimple_call (stmt)
6416            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6417            && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6418           || !gimple_vuse (stmt))
6419         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6420     }
6421   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6422     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6423   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6424     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6425
6426   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6427      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6428   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6429     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6430
6431   return SSA_PROP_VARYING;
6432 }
6433
6434
6435 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6436    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6437    may not be the smallest possible such range.  */
6438
6439 static void
6440 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6441 {
6442   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6443     {
6444       copy_value_range (vr0, vr1);
6445       return;
6446     }
6447
6448   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6449     {
6450       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6451       return;
6452     }
6453
6454   if (vr0->type == VR_VARYING)
6455     {
6456       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6457       return;
6458     }
6459
6460   if (vr1->type == VR_VARYING)
6461     {
6462       set_value_range_to_varying (vr0);
6463       return;
6464     }
6465
6466   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6467     {
6468       int cmp;
6469       tree min, max;
6470
6471       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6472          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6473          cannot be compared, then give up.  */
6474       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6475       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6476         min = vr1->min;
6477       else if (cmp == -1)
6478         min = vr0->min;
6479       else
6480         goto give_up;
6481
6482       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6483          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6484          give up.  */
6485       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6486       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6487         max = vr1->max;
6488       else if (cmp == 1)
6489         max = vr0->max;
6490       else
6491         goto give_up;
6492
6493       /* Check for useless ranges.  */
6494       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6495           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6496               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6497         goto give_up;
6498
6499       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6500          the two sets.  */
6501       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6502         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6503       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6504         bitmap_clear (vr0->equiv);
6505
6506       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6507     }
6508   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6509     {
6510       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6511          Only handle the case of identical ranges.  */
6512       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6513           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6514           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6515         {
6516           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6517              the two sets.  */
6518           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6519             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6520           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6521             bitmap_clear (vr0->equiv);
6522         }
6523       else
6524         goto give_up;
6525     }
6526   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6527     {
6528       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6529          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6530          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6531       if (!symbolic_range_p (vr0)
6532           && !symbolic_range_p (vr1)
6533           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6534         {
6535           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6536              set.  We need to compute the intersection of the two
6537              equivalence sets.  */
6538           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6539             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6540
6541           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6542              the two sets.  */
6543           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6544             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6545           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6546             bitmap_clear (vr0->equiv);
6547         }
6548       else
6549         goto give_up;
6550     }
6551   else
6552     gcc_unreachable ();
6553
6554   return;
6555
6556 give_up:
6557   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6558      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6559      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6560      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6561      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6562   if (!symbolic_range_p (vr0)
6563       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6564           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6565       && !symbolic_range_p (vr1)
6566       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6567           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6568     {
6569       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6570
6571       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6572          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6573       if (vr0->equiv)
6574         bitmap_clear (vr0->equiv);
6575     }
6576   else
6577     set_value_range_to_varying (vr0);
6578 }
6579
6580
6581 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6582    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6583    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6584
6585 static enum ssa_prop_result
6586 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6587 {
6588   size_t i;
6589   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6590   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6591   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6592   int edges, old_edges;
6593   struct loop *l;
6594
6595   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6596     {
6597       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6598       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6599     }
6600
6601   edges = 0;
6602   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6603     {
6604       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6605
6606       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6607         {
6608           fprintf (dump_file,
6609               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6610               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6611               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6612         }
6613
6614       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6615         {
6616           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6617           value_range_t vr_arg;
6618
6619           ++edges;
6620
6621           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6622             {
6623               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6624             }
6625           else
6626             {
6627               if (is_overflow_infinity (arg))
6628                 {
6629                   arg = copy_node (arg);
6630                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6631                 }
6632
6633               vr_arg.type = VR_RANGE;
6634               vr_arg.min = arg;
6635               vr_arg.max = arg;
6636               vr_arg.equiv = NULL;
6637             }
6638
6639           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6640             {
6641               fprintf (dump_file, "\t");
6642               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6643               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6644               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6645               fprintf (dump_file, "\n");
6646             }
6647
6648           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6649
6650           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6651             break;
6652         }
6653     }
6654
6655   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6656     goto varying;
6657   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
6658     goto update_range;
6659
6660   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6661   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6662
6663   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6664      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6665      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6666      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6667      which are not in a loop.  */
6668   if (edges > 0
6669       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6670       && edges == old_edges)
6671     {
6672       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6673       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6674
6675       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6676          the range changed.  */
6677       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6678            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6679           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6680         goto varying;
6681
6682       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6683          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6684          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6685          other case to avoid infinite bouncing between different
6686          minimums.  */
6687       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6688         {
6689           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6690               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6691             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6692           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6693             vr_result.min =
6694                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6695         }
6696
6697       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6698          the previous one, go all the way to +INF.  */
6699       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6700         {
6701           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6702               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6703             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6704           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6705             vr_result.max =
6706                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6707         }
6708
6709       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6710          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6711       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6712            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6713           && current_loops
6714           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6715           && l->header == gimple_bb (phi))
6716         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6717
6718       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6719          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6720          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6721       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6722            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6723           || compare_values (vr_result.min,
6724                              vr_result.max) > 0)
6725         goto varying;
6726     }
6727
6728   /* If the new range is different than the previous value, keep
6729      iterating.  */
6730 update_range:
6731   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6732     {
6733       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6734         {
6735           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6736           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6737           fprintf (dump_file, ": ");
6738           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6739           fprintf (dump_file, "\n\n");
6740         }
6741
6742       return SSA_PROP_INTERESTING;
6743     }
6744
6745   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6746   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6747
6748   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6749 varying:
6750   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6751   return SSA_PROP_VARYING;
6752 }
6753
6754 /* Simplify boolean operations if the source is known
6755    to be already a boolean.  */
6756 static bool
6757 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6758 {
6759   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6760   tree lhs, op0, op1;
6761   bool need_conversion;
6762
6763   /* We handle only !=/== case here.  */
6764   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
6765
6766   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6767   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
6768     return false;
6769
6770   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6771   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
6772     return false;
6773
6774   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
6775      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
6776   if (rhs_code == EQ_EXPR)
6777     {
6778       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6779         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
6780       else
6781         return false;
6782     }
6783
6784   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6785   need_conversion
6786     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
6787
6788   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
6789   if (need_conversion
6790       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6791       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
6792       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
6793     return false;
6794
6795   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
6796   if (integer_zerop (op1))
6797     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6798                                     need_conversion
6799                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
6800                                     op0, NULL_TREE);
6801   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
6802   else if (need_conversion)
6803     {
6804       gimple newop;
6805       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (op0), NULL);
6806       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
6807       tem = make_ssa_name (tem, newop);
6808       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
6809       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
6810       update_stmt (newop);
6811       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
6812     }
6813   /* Or without.  */
6814   else
6815     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
6816   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6817
6818   return true;
6819 }
6820
6821 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6822    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6823    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6824
6825 static bool
6826 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6827 {
6828   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6829   tree val = NULL;
6830   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6831   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6832   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6833
6834   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6835     {
6836       val = integer_one_node;
6837     }
6838   else
6839     {
6840       bool sop = false;
6841
6842       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6843
6844       if (val
6845           && sop
6846           && integer_onep (val)
6847           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6848         {
6849           location_t location;
6850
6851           if (!gimple_has_location (stmt))
6852             location = input_location;
6853           else
6854             location = gimple_location (stmt);
6855           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6856                       "assuming signed overflow does not occur when "
6857                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6858         }
6859     }
6860
6861   if (val && integer_onep (val))
6862     {
6863       tree t;
6864
6865       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6866         {
6867           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6868           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6869           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6870           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6871         }
6872       else
6873         {
6874           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6875           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6876           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6877
6878           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6879           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6880           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6881         }
6882
6883       update_stmt (stmt);
6884       return true;
6885     }
6886
6887   return false;
6888 }
6889
6890 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6891    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6892    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6893
6894 static bool
6895 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6896 {
6897   tree val = NULL;
6898   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6899   tree type = TREE_TYPE (op);
6900   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6901
6902   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6903     {
6904       val = integer_zero_node;
6905     }
6906   else if (vr)
6907     {
6908       bool sop = false;
6909
6910       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6911       if (!val)
6912         {
6913           sop = false;
6914           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6915                                           &sop);
6916
6917           if (val)
6918             {
6919               if (integer_zerop (val))
6920                 val = integer_one_node;
6921               else if (integer_onep (val))
6922                 val = integer_zero_node;
6923             }
6924         }
6925
6926       if (val
6927           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6928         {
6929           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6930             {
6931               location_t location;
6932
6933               if (!gimple_has_location (stmt))
6934                 location = input_location;
6935               else
6936                 location = gimple_location (stmt);
6937               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6938                           "assuming signed overflow does not occur when "
6939                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6940             }
6941
6942           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6943           if (integer_onep (val))
6944             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6945           else
6946             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6947           update_stmt (stmt);
6948           return true;
6949         }
6950     }
6951
6952   return false;
6953 }
6954
6955 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
6956    If all the bits that are being cleared by & are already
6957    known to be zero from VR, or all the bits that are being
6958    set by | are already known to be one from VR, the bit
6959    operation is redundant.  */
6960
6961 static bool
6962 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6963 {
6964   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6965   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6966   tree op = NULL_TREE;
6967   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6968   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6969   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
6970   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
6971   double_int mask;
6972
6973   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6974     vr0 = *(get_value_range (op0));
6975   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
6976     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
6977   else
6978     return false;
6979
6980   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
6981     vr1 = *(get_value_range (op1));
6982   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
6983     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
6984   else
6985     return false;
6986
6987   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
6988     return false;
6989   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
6990     return false;
6991
6992   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
6993     {
6994     case BIT_AND_EXPR:
6995       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
6996       if (double_int_zero_p (mask))
6997         {
6998           op = op0;
6999           break;
7000         }
7001       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7002       if (double_int_zero_p (mask))
7003         {
7004           op = op1;
7005           break;
7006         }
7007       break;
7008     case BIT_IOR_EXPR:
7009       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7010       if (double_int_zero_p (mask))
7011         {
7012           op = op1;
7013           break;
7014         }
7015       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7016       if (double_int_zero_p (mask))
7017         {
7018           op = op0;
7019           break;
7020         }
7021       break;
7022     default:
7023       gcc_unreachable ();
7024     }
7025
7026   if (op == NULL_TREE)
7027     return false;
7028
7029   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7030   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7031   return true;
7032 }
7033
7034 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7035    a known value range VR.
7036
7037    If there is one and only one value which will satisfy the
7038    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7039
7040 static tree
7041 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7042                       tree op1, value_range_t *vr)
7043 {
7044   tree min = NULL;
7045   tree max = NULL;
7046
7047   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7048      the conditional as it was written.  */
7049   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7050     {
7051       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7052          here.  */
7053       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7054
7055       max = op1;
7056       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7057         {
7058           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7059           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7060           if (EXPR_P (max))
7061             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7062         }
7063     }
7064   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7065     {
7066       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7067          here.  */
7068       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7069
7070       min = op1;
7071       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7072         {
7073           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7074           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7075           if (EXPR_P (min))
7076             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7077         }
7078     }
7079
7080   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7081      value range information we have for op0.  */
7082   if (min && max)
7083     {
7084       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7085         min = vr->min;
7086       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7087         max = vr->max;
7088
7089       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7090          then there is only one value which can satisfy the condition,
7091          return that value.  */
7092       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7093         return min;
7094     }
7095   return NULL;
7096 }
7097
7098 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7099    test if the range information indicates only one value can satisfy
7100    the original conditional.  */
7101
7102 static bool
7103 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7104 {
7105   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7106   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7107   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7108
7109   if (cond_code != NE_EXPR
7110       && cond_code != EQ_EXPR
7111       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7112       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7113       && is_gimple_min_invariant (op1))
7114     {
7115       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7116
7117       /* If we have range information for OP0, then we might be
7118          able to simplify this conditional. */
7119       if (vr->type == VR_RANGE)
7120         {
7121           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7122
7123           if (new_tree)
7124             {
7125               if (dump_file)
7126                 {
7127                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7128                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7129                   fprintf (dump_file, " into ");
7130                 }
7131
7132               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7133               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7134               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7135
7136               update_stmt (stmt);
7137
7138               if (dump_file)
7139                 {
7140                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7141                   fprintf (dump_file, "\n");
7142                 }
7143
7144               return true;
7145             }
7146
7147           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7148              with integral types here, so no need to worry about
7149              issues with inverting FP comparisons.  */
7150           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7151           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7152
7153           if (new_tree)
7154             {
7155               if (dump_file)
7156                 {
7157                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7158                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7159                   fprintf (dump_file, " into ");
7160                 }
7161
7162               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7163               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7164               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7165
7166               update_stmt (stmt);
7167
7168               if (dump_file)
7169                 {
7170                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7171                   fprintf (dump_file, "\n");
7172                 }
7173
7174               return true;
7175             }
7176         }
7177     }
7178
7179   return false;
7180 }
7181
7182 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7183    argument.  */
7184
7185 static bool
7186 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7187 {
7188   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7189   value_range_t *vr;
7190   bool take_default;
7191   edge e;
7192   edge_iterator ei;
7193   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7194   tree vec2;
7195   switch_update su;
7196
7197   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7198     {
7199       vr = get_value_range (op);
7200
7201       /* We can only handle integer ranges.  */
7202       if (vr->type != VR_RANGE
7203           || symbolic_range_p (vr))
7204         return false;
7205
7206       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7207       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7208     }
7209   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7210     {
7211       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7212       if (take_default)
7213         {
7214           i = 1;
7215           j = 0;
7216         }
7217       else
7218         {
7219           j = i;
7220         }
7221     }
7222   else
7223     return false;
7224
7225   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7226
7227   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7228   if (i == 1
7229       && j == n - 1
7230       && take_default)
7231     return false;
7232
7233   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7234   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7235   n2 = 0;
7236
7237   /* Add the default edge, if necessary.  */
7238   if (take_default)
7239     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7240
7241   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7242     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7243
7244   /* Mark needed edges.  */
7245   for (i = 0; i < n2; ++i)
7246     {
7247       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7248                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7249       e->aux = (void *)-1;
7250     }
7251
7252   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7253   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7254     {
7255       if (e->aux == (void *)-1)
7256         {
7257           e->aux = NULL;
7258           continue;
7259         }
7260
7261       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7262         {
7263           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7264         }
7265       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7266       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7267     }
7268
7269   /* And queue an update for the stmt.  */
7270   su.stmt = stmt;
7271   su.vec = vec2;
7272   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7273   return false;
7274 }
7275
7276 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7277
7278 static bool
7279 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7280 {
7281   tree innerop, middleop, finaltype;
7282   gimple def_stmt;
7283   value_range_t *innervr;
7284   double_int innermin, innermax, middlemin, middlemax;
7285
7286   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7287   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7288     return false;
7289   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7290   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7291   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7292       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7293     return false;
7294   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7295   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7296     return false;
7297
7298   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7299   innervr = get_value_range (innerop);
7300   if (innervr->type != VR_RANGE
7301       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7302       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7303     return false;
7304
7305   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7306      the middle conversion is removed.  */
7307   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7308   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7309   middlemin = double_int_ext (innermin, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7310                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7311   middlemax = double_int_ext (innermax, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7312                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7313   /* If the middle values do not represent a proper range fail.  */
7314   if (double_int_cmp (middlemin, middlemax,
7315                       TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop))) > 0)
7316     return false;
7317   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7318                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7319                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7320                            double_int_ext (innermin,
7321                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7322                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)))
7323       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7324                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7325                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7326                               double_int_ext (innermax,
7327                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7328                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype))))
7329     return false;
7330
7331   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7332   update_stmt (stmt);
7333   return true;
7334 }
7335
7336 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7337    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7338
7339 static bool
7340 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7341 {
7342   tree src_type;
7343   unsigned src_precision;
7344   double_int tem;
7345
7346   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7347   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7348   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7349       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7350     return false;
7351
7352   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7353   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7354   if (src_precision < precision
7355       || (src_precision == precision
7356           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7357     return true;
7358
7359   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7360   if (vr->type != VR_RANGE
7361       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7362       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7363     return false;
7364
7365   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7366      has to be clear.  */
7367   if (src_precision == precision
7368       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7369     return false;
7370
7371   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7372      the result for equality.  */
7373   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7374   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7375     return false;
7376   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7377   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7378     return false;
7379
7380   return true;
7381 }
7382
7383 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7384
7385 static bool
7386 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7387 {
7388   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7389   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7390   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7391   enum machine_mode mode;
7392   tree tem;
7393   gimple conv;
7394
7395   /* We can only handle constant ranges.  */
7396   if (vr->type != VR_RANGE
7397       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7398       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7399     return false;
7400
7401   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7402   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7403       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7404           != CODE_FOR_nothing)
7405       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7406                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7407     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7408   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7409   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7410                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7411     return false;
7412   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7413      integer mode available.  */
7414   else
7415     {
7416       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7417       do
7418         {
7419           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7420              or if the value-range does not fit in the signed type
7421              try with a wider mode.  */
7422           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7423               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7424             break;
7425
7426           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7427           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7428              optabs expansion code.  */
7429           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7430             return false;
7431         }
7432       while (mode != VOIDmode);
7433       if (mode == VOIDmode)
7434         return false;
7435     }
7436
7437   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7438      float conversion.  */
7439   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7440                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7441   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7442   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7443   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7444   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7445   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7446   update_stmt (stmt);
7447
7448   return true;
7449 }
7450
7451 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7452
7453 static bool
7454 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7455 {
7456   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7457   if (is_gimple_assign (stmt))
7458     {
7459       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7460       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7461
7462       switch (rhs_code)
7463         {
7464         case EQ_EXPR:
7465         case NE_EXPR:
7466           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
7467              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
7468              values.  */
7469           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7470             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7471           break;
7472
7473       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7474          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7475          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7476         case TRUNC_DIV_EXPR:
7477         case TRUNC_MOD_EXPR:
7478           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7479               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7480             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7481           break;
7482
7483       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7484         case ABS_EXPR:
7485           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7486               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7487             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7488           break;
7489
7490         case BIT_AND_EXPR:
7491         case BIT_IOR_EXPR:
7492           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7493              if all the bits being cleared are already cleared or
7494              all the bits being set are already set.  */
7495           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7496             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7497           break;
7498
7499         CASE_CONVERT:
7500           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7501               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7502             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7503           break;
7504
7505         case FLOAT_EXPR:
7506           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7507               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7508             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7509           break;
7510
7511         default:
7512           break;
7513         }
7514     }
7515   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7516     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7517   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7518     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7519
7520   return false;
7521 }
7522
7523 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7524    computed using the value range information computed by VRP, compute
7525    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7526
7527 static bool
7528 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7529 {
7530   bool assignment_p = false;
7531   tree val;
7532   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7533
7534   if (is_gimple_assign (stmt)
7535       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7536     {
7537       assignment_p = true;
7538       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7539                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7540                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7541                                       stmt);
7542     }
7543   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7544     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7545                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7546                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7547                                     stmt);
7548   else
7549     return false;
7550
7551   if (val)
7552     {
7553       if (assignment_p)
7554         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7555
7556       if (dump_file)
7557         {
7558           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7559           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7560           fprintf (dump_file, " to ");
7561           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7562           fprintf (dump_file, "\n");
7563         }
7564
7565       if (is_gimple_assign (stmt))
7566         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7567       else
7568         {
7569           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7570           if (integer_zerop (val))
7571             gimple_cond_make_false (stmt);
7572           else if (integer_onep (val))
7573             gimple_cond_make_true (stmt);
7574           else
7575             gcc_unreachable ();
7576         }
7577
7578       return true;
7579     }
7580
7581   return false;
7582 }
7583
7584 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7585
7586 static bool
7587 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7588 {
7589   if (fold_predicate_in (si))
7590     return true;
7591
7592   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7593 }
7594
7595 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7596    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7597
7598    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7599    restored.  */
7600 static VEC(tree,heap) *stack;
7601
7602 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7603    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7604    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7605    for any overflow warnings.  */
7606
7607 static tree
7608 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7609 {
7610   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7611      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7612      worth the compile time cost.  */
7613   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7614     return NULL;
7615
7616   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7617                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7618                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7619 }
7620
7621 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7622    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7623    when the block is reached from a specific predecessor, we
7624    may be able to determine which of the outgoing edges will
7625    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7626    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7627    optimization opportunities.
7628
7629    This routine is effectively a driver for the generic jump
7630    threading code.  It basically just presents the generic code
7631    with edges that may be suitable for jump threading.
7632
7633    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7634    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7635    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7636    to expose those opportunities would be significant.
7637
7638    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7639    for later realization.  */
7640
7641 static void
7642 identify_jump_threads (void)
7643 {
7644   basic_block bb;
7645   gimple dummy;
7646   int i;
7647   edge e;
7648
7649   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7650      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7651      information as we need it within the jump threading code.  */
7652   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7653
7654   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7655      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7656      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7657      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7658      recompute it.  */
7659   mark_dfs_back_edges ();
7660
7661   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7662      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7663   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7664     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7665
7666   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7667      that might be recorded.  */
7668   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7669
7670   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7671      conditional and just modify it in-place when attempting to
7672      thread jumps.  */
7673   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7674                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7675                              NULL, NULL);
7676
7677   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7678      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7679      as a dominator walker and record data during the walk, but
7680      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7681      threading opportunities we are trying to identify at this
7682      point in compilation.  */
7683   FOR_EACH_BB (bb)
7684     {
7685       gimple last;
7686
7687       /* If the generic jump threading code does not find this block
7688          interesting, then there is nothing to do.  */
7689       if (! potentially_threadable_block (bb))
7690         continue;
7691
7692       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7693          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7694          terribly important.  */
7695       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7696
7697       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7698          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7699          argument will be the same as the first argument, so no need to
7700          check it explicitly.  */
7701       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7702           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7703               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7704               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7705                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7706               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7707                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7708         {
7709           edge_iterator ei;
7710
7711           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7712              successors which also ends in a suitable conditional or
7713              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7714              it to a specific successor.  */
7715           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7716             {
7717               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7718                  in the CFG.  */
7719               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7720                 continue;
7721
7722               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7723                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7724             }
7725         }
7726     }
7727
7728   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7729      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7730      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7731 }
7732
7733 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7734    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7735    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7736
7737    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7738    processing by the pass manager.  */
7739 static void
7740 finalize_jump_threads (void)
7741 {
7742   thread_through_all_blocks (false);
7743   VEC_free (tree, heap, stack);
7744 }
7745
7746
7747 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7748
7749 static void
7750 vrp_finalize (void)
7751 {
7752   size_t i;
7753
7754   values_propagated = true;
7755
7756   if (dump_file)
7757     {
7758       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7759       dump_all_value_ranges (dump_file);
7760       fprintf (dump_file, "\n");
7761     }
7762
7763   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7764                        vrp_fold_stmt, false);
7765
7766   if (warn_array_bounds)
7767     check_all_array_refs ();
7768
7769   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7770      the datastructures built by VRP.  */
7771   identify_jump_threads ();
7772
7773   /* Free allocated memory.  */
7774   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7775     if (vr_value[i])
7776       {
7777         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7778         free (vr_value[i]);
7779       }
7780
7781   free (vr_value);
7782   free (vr_phi_edge_counts);
7783
7784   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7785      and not available.  */
7786   vr_value = NULL;
7787   vr_phi_edge_counts = NULL;
7788 }
7789
7790
7791 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7792    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7793    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7794    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7795    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7796
7797    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7798    instead of constants.
7799
7800    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7801    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7802
7803      1  x_9 = p_3->a;
7804      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7805      3  if (p_4 == q_2)
7806      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7807      5  endif
7808      6  if (q_2)
7809
7810    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7811    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7812    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7813
7814    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7815    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7816    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7817    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7818
7819    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7820    between names so that we can take advantage of information from
7821    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7822    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7823
7824    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7825    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7826    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7827
7828    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7829    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7830    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7831    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7832    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7833    probabilities to aid branch prediction.  */
7834
7835 static unsigned int
7836 execute_vrp (void)
7837 {
7838   int i;
7839   edge e;
7840   switch_update *su;
7841
7842   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7843   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7844   scev_initialize ();
7845
7846   insert_range_assertions ();
7847
7848   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7849      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7850      this using undefined behavior.  */
7851   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7852   estimate_numbers_of_iterations (false);
7853
7854   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7855   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7856   threadedge_initialize_values ();
7857
7858   vrp_initialize ();
7859   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7860   vrp_finalize ();
7861
7862   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7863
7864   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7865      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7866      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7867   remove_range_assertions ();
7868
7869   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7870      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7871      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7872      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7873      duplication and CFG manipulation.  */
7874   update_ssa (TODO_update_ssa);
7875
7876   finalize_jump_threads ();
7877
7878   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7879      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7880   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7881     remove_edge (e);
7882   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7883   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7884     {
7885       size_t j;
7886       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7887       tree label;
7888       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7889       for (j = 0; j < n; j++)
7890         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7891       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7892          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7893          optimal expansion.  */
7894       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7895       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7896       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7897     }
7898
7899   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7900     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7901
7902   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7903   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7904   threadedge_finalize_values ();
7905
7906   scev_finalize ();
7907   loop_optimizer_finalize ();
7908   return 0;
7909 }
7910
7911 static bool
7912 gate_vrp (void)
7913 {
7914   return flag_tree_vrp != 0;
7915 }
7916
7917 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7918 {
7919  {
7920   GIMPLE_PASS,
7921   "vrp",                                /* name */
7922   gate_vrp,                             /* gate */
7923   execute_vrp,                          /* execute */
7924   NULL,                                 /* sub */
7925   NULL,                                 /* next */
7926   0,                                    /* static_pass_number */
7927   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7928   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7929   0,                                    /* properties_provided */
7930   0,                                    /* properties_destroyed */
7931   0,                                    /* todo_flags_start */
7932   TODO_cleanup_cfg
7933     | TODO_update_ssa
7934     | TODO_verify_ssa
7935     | TODO_verify_flow
7936     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7937  }
7938 };