OSDN Git Service

* tree-vrp.c (set_value_range_to_nonnegative): New function.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "tree-scalar-evolution.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "tree-chrec.h"
39
40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
41    sub-graph in find_assert_locations.  */
42 static sbitmap found_in_subgraph;
43
44 /* Local functions.  */
45 static int compare_values (tree val1, tree val2);
46
47 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
48    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
49    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
50    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
51    SSA name.  */
52 struct assert_locus_d
53 {
54   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
55   basic_block bb;
56
57   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
58      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
59   edge e;
60
61   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
62   block_stmt_iterator si;
63
64   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
65   enum tree_code comp_code;
66
67   /* Value being compared against.  */
68   tree val;
69
70   /* Next node in the linked list.  */
71   struct assert_locus_d *next;
72 };
73
74 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
75
76 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
77    assertions that should be inserted in the IL.  */
78 static bitmap need_assert_for;
79
80 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
81    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
82    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
83 static assert_locus_t *asserts_for;
84
85 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
86    visiting the same block more than once.  */
87 static sbitmap blocks_visited;
88
89 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
90    of values that SSA name N_I may take.  */
91 static value_range_t **vr_value;
92
93
94 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
95    current function signature.  */
96
97 static bool
98 nonnull_arg_p (tree arg)
99 {
100   tree t, attrs, fntype;
101   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
102
103   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
104
105   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
106   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
107
108   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
109   if (attrs == NULL_TREE)
110     return false;
111
112   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
113   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
114     return true;
115
116   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
117   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
118        t;
119        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
120     {
121       if (t == arg)
122         break;
123     }
124
125   gcc_assert (t == arg);
126
127   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
128   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
129     {
130       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
131         return true;
132     }
133
134   return false;
135 }
136
137
138 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
139
140 static void
141 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
142                  tree max, bitmap equiv)
143 {
144 #if defined ENABLE_CHECKING
145   /* Check the validity of the range.  */
146   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
147     {
148       int cmp;
149
150       gcc_assert (min && max);
151
152       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
153         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
154                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
155
156       cmp = compare_values (min, max);
157       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
158     }
159
160   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
161     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
162
163   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
164     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
165 #endif
166
167   vr->type = t;
168   vr->min = min;
169   vr->max = max;
170
171   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
172      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
173   if (vr->equiv == NULL)
174     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
175
176   if (equiv != vr->equiv)
177     {
178       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
179         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
180       else
181         bitmap_clear (vr->equiv);
182     }
183 }
184
185
186 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
187
188 static inline void
189 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
190 {
191   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
192 }
193
194 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.  */
195
196 static inline void
197 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type)
198 {
199   tree zero = build_int_cst (type, 0);
200   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, TYPE_MAX_VALUE (type), vr->equiv);
201 }
202
203 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
204
205 static inline void
206 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
207 {
208   tree zero = build_int_cst (type, 0);
209   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
210 }
211
212
213 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
214
215 static inline void
216 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
217 {
218   tree zero = build_int_cst (type, 0);
219   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
220 }
221
222
223 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
224
225 static inline void
226 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
227 {
228   vr->type = VR_VARYING;
229   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
230   if (vr->equiv)
231     bitmap_clear (vr->equiv);
232 }
233
234
235 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
236
237 static inline void
238 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
239 {
240   vr->type = VR_UNDEFINED;
241   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
242   if (vr->equiv)
243     bitmap_clear (vr->equiv);
244 }
245
246
247 /* Return value range information for VAR.  
248
249    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
250    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
251
252 static value_range_t *
253 get_value_range (tree var)
254 {
255   value_range_t *vr;
256   tree sym;
257   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
258
259   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
260   if (! vr_value)
261     return NULL;
262
263   vr = vr_value[ver];
264   if (vr)
265     return vr;
266
267   /* Create a default value range.  */
268   vr_value[ver] = vr = XNEW (value_range_t);
269   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
270
271   /* Allocate an equivalence set.  */
272   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
273
274   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
275      in VAR's type.  */
276   sym = SSA_NAME_VAR (var);
277   if (var == default_def (sym))
278     {
279       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
280          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
281          default definitions of PARM_DECLs.  */
282       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
283           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
284           && nonnull_arg_p (sym))
285         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
286       else
287         set_value_range_to_varying (vr);
288     }
289
290   return vr;
291 }
292
293
294 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
295    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
296    value.
297
298    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
299    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
300    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
301    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
302    is the range object associated with another SSA name.  */
303
304 static inline bool
305 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
306 {
307   value_range_t *old_vr;
308   bool is_new;
309
310   /* Update the value range, if necessary.  */
311   old_vr = get_value_range (var);
312   is_new = old_vr->type != new_vr->type
313            || old_vr->min != new_vr->min
314            || old_vr->max != new_vr->max
315            || (old_vr->equiv == NULL && new_vr->equiv)
316            || (old_vr->equiv && new_vr->equiv == NULL)
317            || (!bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv));
318
319   if (is_new)
320     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
321                      new_vr->equiv);
322
323   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
324   new_vr->equiv = NULL;
325
326   return is_new;
327 }
328
329
330 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
331
332 static void
333 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
334 {
335   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
336   value_range_t *vr = vr_value[ver];
337
338   bitmap_set_bit (equiv, ver);
339   if (vr && vr->equiv)
340     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
341 }
342
343
344 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
345
346 static inline bool
347 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
348 {
349   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
350          && integer_zerop (vr->min)
351          && integer_zerop (vr->max);
352 }
353
354
355 /* Return true if VR is [0, 0].  */
356
357 static inline bool
358 range_is_null (value_range_t *vr)
359 {
360   return vr->type == VR_RANGE
361          && integer_zerop (vr->min)
362          && integer_zerop (vr->max);
363 }
364
365
366 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
367
368 static inline bool
369 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
370 {
371   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
372           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
373 }
374
375 /* Like tree_expr_nonnegative_p, but this function uses value ranges
376    obtained so far.  */
377
378 static bool
379 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr)
380 {
381   return tree_expr_nonnegative_p (expr);
382 }
383
384 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
385    obtained so far.  */
386
387 static bool
388 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
389 {
390   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
391     return true;
392
393   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
394      is nonnull if X is nonnull.  */
395   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
396     {
397       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
398
399       if (base != NULL_TREE
400           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
401           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
402         {
403           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
404           if (range_is_nonnull (vr))
405             return true;
406         }
407     }
408
409   return false;
410 }
411
412
413 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
414    
415         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
416         -1 if VAL1 < VAL2,
417          0 if VAL1 == VAL2,
418         +1 if VAL1 > VAL2, and
419         +2 if VAL1 != VAL2
420
421    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
422    and values that cannot be compared at compile time.  */
423
424 static int
425 compare_values (tree val1, tree val2)
426 {
427   if (val1 == val2)
428     return 0;
429
430   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
431      both integers.  */
432   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
433               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
434
435   /* Do some limited symbolic comparisons.  */
436   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
437     {
438       /* We can determine some comparisons against +INF and -INF even
439          if the other value is an expression.  */
440       if (val1 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val1))
441           && TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
442         {
443           /* +INF > NAME - CST.  */
444           return 1;
445         }
446       else if (val1 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val1))
447                && TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
448         {
449           /* -INF < NAME + CST.  */
450           return -1;
451         }
452       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR
453                && val2 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
454         {
455           /* NAME - CST < +INF.  */
456           return -1;
457         }
458       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
459                && val2 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
460         {
461           /* NAME + CST > -INF.  */
462           return 1;
463         }
464     }
465
466   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
467        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
468        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
469       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
470           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
471           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
472     {
473       tree n1, c1, n2, c2;
474   
475       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
476          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
477          same name, return -2.  */
478       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
479         {
480           n1 = val1;
481           c1 = NULL_TREE;
482         }
483       else
484         {
485           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
486           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
487         }
488
489       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
490         {
491           n2 = val2;
492           c2 = NULL_TREE;
493         }
494       else
495         {
496           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
497           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
498         }
499
500       /* Both values must use the same name.  */
501       if (n1 != n2)
502         return -2;
503
504       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
505         {
506           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
507             /* NAME == NAME  */
508             return 0;
509           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
510             /* NAME < NAME + CST  */
511             return -1;
512           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
513             /* NAME > NAME - CST  */
514             return 1;
515         }
516       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR)
517         {
518           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
519             /* NAME + CST > NAME  */
520             return 1;
521           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
522             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
523             return compare_values (c1, c2);
524           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
525             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
526             return 1;
527         }
528       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
529         {
530           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
531             /* NAME - CST < NAME  */
532             return -1;
533           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
534             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
535             return -1;
536           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
537             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
538                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
539             return compare_values (c2, c1);
540         }
541
542       gcc_unreachable ();
543     }
544
545   /* We cannot compare non-constants.  */
546   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
547     return -2;
548
549   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
550     {
551       /* We cannot compare overflowed values.  */
552       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
553         return -2;
554
555       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
556     }
557   else
558     {
559       tree t;
560
561       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
562       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
563         return 0;
564       
565       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
566       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
567       if (t == boolean_true_node)
568         return -1;
569
570       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
571       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
572       if (t == boolean_true_node)
573         return 1;
574
575       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
576       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
577       if (t == boolean_true_node)
578         return 2;
579
580       return -2;
581     }
582 }
583
584
585 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
586           0 if VAL is not inside VR,
587          -2 if we cannot tell either way.
588
589    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
590           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
591           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
592           value_inside_range (4, VR) will return 1.
593
594           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
595           currently expect this.  They are calling the function
596           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
597           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
598           themselves.
599
600           This also applies to value_ranges_intersect_p and
601           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
602           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
603           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
604
605 static inline int
606 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
607 {
608   int cmp1, cmp2;
609
610   cmp1 = compare_values (val, vr->min);
611   if (cmp1 == -2 || cmp1 == 2)
612     return -2;
613
614   cmp2 = compare_values (val, vr->max);
615   if (cmp2 == -2 || cmp2 == 2)
616     return -2;
617
618   return (cmp1 == 0 || cmp1 == 1) && (cmp2 == -1 || cmp2 == 0);
619 }
620
621
622 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
623    intersection.  */
624
625 static inline bool
626 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
627 {
628   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
629           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
630           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
631           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
632 }
633
634
635 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
636    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
637    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
638    modified (currently the users of this function expect these
639    semantics).  */
640
641 static inline bool
642 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
643 {
644   tree zero;
645
646   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
647               && vr->type != VR_VARYING
648               && !symbolic_range_p (vr));
649
650   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
651   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
652 }
653
654 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
655    false otherwise or if no value range information is available.  */
656
657 bool
658 ssa_name_nonnegative_p (tree t)
659 {
660   value_range_t *vr = get_value_range (t);
661
662   if (!vr)
663     return false;
664
665   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
666      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
667   if (vr->type == VR_RANGE)
668     {
669       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
670
671       return (result == 0 || result == 1);
672     }
673   return false;
674 }
675
676 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
677    false otherwise or if no value range information is available.  */
678
679 bool
680 ssa_name_nonzero_p (tree t)
681 {
682   value_range_t *vr = get_value_range (t);
683
684   if (!vr)
685     return false;
686
687   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
688   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
689     return ! range_includes_zero_p (vr);
690
691   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
692   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
693     return range_includes_zero_p (vr);
694
695   return false;
696 }
697
698
699 /* When extracting ranges from X_i = ASSERT_EXPR <Y_j, pred>, we will
700    initially consider X_i and Y_j equivalent, so the equivalence set
701    of Y_j is added to the equivalence set of X_i.  However, it is
702    possible to have a chain of ASSERT_EXPRs whose predicates are
703    actually incompatible.  This is usually the result of nesting of
704    contradictory if-then-else statements.  For instance, in PR 24670:
705
706         count_4 has range [-INF, 63]
707
708         if (count_4 != 0)
709           {
710             count_19 = ASSERT_EXPR <count_4, count_4 != 0>
711             if (count_19 > 63)
712               {
713                 count_18 = ASSERT_EXPR <count_19, count_19 > 63>
714                 if (count_18 <= 63)
715                   ...
716               }
717           }
718
719    Notice that 'if (count_19 > 63)' is trivially false and will be
720    folded out at the end.  However, during propagation, the flowgraph
721    is not cleaned up and so, VRP will evaluate predicates more
722    predicates than necessary, so it must support these
723    inconsistencies.  The problem here is that because of the chaining
724    of ASSERT_EXPRs, the equivalency set for count_18 includes count_4.
725    Since count_4 has an incompatible range, we ICE when evaluating the
726    ranges in the equivalency set.  So, we need to remove count_4 from
727    it.  */
728
729 static void
730 fix_equivalence_set (value_range_t *vr_p)
731 {
732   bitmap_iterator bi;
733   unsigned i;
734   bitmap e = vr_p->equiv;
735   bitmap to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
736
737   /* Only detect inconsistencies on numeric ranges.  */
738   if (vr_p->type == VR_VARYING
739       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
740       || symbolic_range_p (vr_p))
741     return;
742
743   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
744     {
745       value_range_t *equiv_vr = vr_value[i];
746
747       if (equiv_vr->type == VR_VARYING
748           || equiv_vr->type == VR_UNDEFINED
749           || symbolic_range_p (equiv_vr))
750         continue;
751
752       if (equiv_vr->type == VR_RANGE
753           && vr_p->type == VR_RANGE
754           && !value_ranges_intersect_p (vr_p, equiv_vr))
755         bitmap_set_bit (to_remove, i);
756       else if ((equiv_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
757                || (equiv_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
758         {
759           /* A range and an anti-range have an empty intersection if
760              their end points are the same.  FIXME,
761              value_ranges_intersect_p should handle this
762              automatically.  */
763           if (compare_values (equiv_vr->min, vr_p->min) == 0
764               && compare_values (equiv_vr->max, vr_p->max) == 0)
765             bitmap_set_bit (to_remove, i);
766         }
767     }
768
769   bitmap_and_compl_into (vr_p->equiv, to_remove);
770   BITMAP_FREE (to_remove);
771 }
772
773
774 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
775    it in *VR_P.  */
776
777 static void
778 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
779 {
780   tree var, cond, limit, min, max, type;
781   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
782   enum tree_code cond_code;
783
784   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
785   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
786
787   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
788
789   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
790   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
791     {
792       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
793          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
794       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
795       cond_code = TREE_CODE (cond);
796     }
797   else
798     {
799       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
800          to flip around the comparison code to create the proper range
801          for VAR.  */
802       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
803       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
804     }
805
806   type = TREE_TYPE (limit);
807   gcc_assert (limit != var);
808
809   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
810      and inequality.  */
811   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
812     {
813       set_value_range_to_varying (vr_p);
814       return;
815     }
816
817   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
818      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
819      unnecessarily. */
820   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
821
822   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
823   if (limit_vr
824       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
825           || limit_vr->type == VR_VARYING
826           || symbolic_range_p (limit_vr)))
827     limit_vr = NULL;
828
829   /* Special handling for integral types with super-types.  Some FEs
830      construct integral types derived from other types and restrict
831      the range of values these new types may take.
832
833      It may happen that LIMIT is actually smaller than TYPE's minimum
834      value.  For instance, the Ada FE is generating code like this
835      during bootstrap:
836
837             D.1480_32 = nam_30 - 300000361;
838             if (D.1480_32 <= 1) goto <L112>; else goto <L52>;
839             <L112>:;
840             D.1480_94 = ASSERT_EXPR <D.1480_32, D.1480_32 <= 1>;
841
842      All the names are of type types__name_id___XDLU_300000000__399999999
843      which has min == 300000000 and max == 399999999.  This means that
844      the ASSERT_EXPR would try to create the range [3000000, 1] which
845      is invalid.
846
847      The fact that the type specifies MIN and MAX values does not
848      automatically mean that every variable of that type will always
849      be within that range, so the predicate may well be true at run
850      time.  If we had symbolic -INF and +INF values, we could
851      represent this range, but we currently represent -INF and +INF
852      using the type's min and max values.
853          
854      So, the only sensible thing we can do for now is set the
855      resulting range to VR_VARYING.  TODO, would having symbolic -INF
856      and +INF values be worth the trouble?  */
857   if (TREE_CODE (limit) != SSA_NAME
858       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
859       && TREE_TYPE (type))
860     {
861       if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
862         {
863           tree type_min = TYPE_MIN_VALUE (type);
864           int cmp = compare_values (limit, type_min);
865
866           /* For < or <= comparisons, if LIMIT is smaller than
867              TYPE_MIN, set the range to VR_VARYING.  */
868           if (cmp == -1 || cmp == 0)
869             {
870               set_value_range_to_varying (vr_p);
871               return;
872             }
873         }
874       else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
875         {
876           tree type_max = TYPE_MIN_VALUE (type);
877           int cmp = compare_values (limit, type_max);
878
879           /* For > or >= comparisons, if LIMIT is bigger than
880              TYPE_MAX, set the range to VR_VARYING.  */
881           if (cmp == 1 || cmp == 0)
882             {
883               set_value_range_to_varying (vr_p);
884               return;
885             }
886         }
887     }
888
889   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
890      VAR's range.  This will be revised before returning the final
891      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
892      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
893      we are done.  */
894   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
895   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
896   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
897
898   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
899      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
900      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
901      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
902      anti-range that can be used to describe the new range.  For
903      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
904      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
905      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
906      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
907   if (cond_code == EQ_EXPR)
908     {
909       enum value_range_type range_type;
910
911       if (limit_vr)
912         {
913           range_type = limit_vr->type;
914           min = limit_vr->min;
915           max = limit_vr->max;
916         }
917       else
918         {
919           range_type = VR_RANGE;
920           min = limit;
921           max = limit;
922         }
923
924       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
925
926       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
927          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
928          from LIMIT.  */
929       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
930         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
931     }
932   else if (cond_code == NE_EXPR)
933     {
934       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
935          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
936          derive anything from the anti-range.  For instance, if
937          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
938          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
939          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
940          not its anti-range.
941
942          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
943          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
944          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
945          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
946          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
947          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
948          represent these ranges.
949
950          The only situation in which we can build a valid
951          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
952          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
953          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
954       if (limit_vr
955           && limit_vr->type == VR_RANGE
956           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
957         {
958           min = limit_vr->min;
959           max = limit_vr->max;
960         }
961       else
962         {
963           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
964              valid anti-range.  */
965           min = max = limit;
966         }
967
968       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
969          just use the original LIMIT.  */
970       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
971           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
972           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
973         min = max = limit;
974
975       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
976     }
977   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
978     {
979       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
980
981       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
982         max = limit;
983       else
984         {
985           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
986              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
987              LT_EXPR.  */
988           max = limit_vr->max;
989         }
990
991       /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
992       if (cond_code == LT_EXPR)
993         {
994           tree one = build_int_cst (type, 1);
995           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
996         }
997
998       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
999     }
1000   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1001     {
1002       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1003
1004       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1005         min = limit;
1006       else
1007         {
1008           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1009              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1010              GT_EXPR.  */
1011           min = limit_vr->min;
1012         }
1013
1014       /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1015       if (cond_code == GT_EXPR)
1016         {
1017           tree one = build_int_cst (type, 1);
1018           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1019         }
1020
1021       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1022     }
1023   else
1024     gcc_unreachable ();
1025
1026   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1027      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1028      instance,
1029
1030         if (p_5 == NULL)
1031           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1032           x_7 = p_6->fld;
1033           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1034
1035      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1036      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1037      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1038      would arise from
1039
1040         if (i_5 > 10)
1041           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1042           if (i_5 < 5)
1043             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1044
1045      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1046      pointless to try and do anything with i_7's range because
1047      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1048      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1049      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1050      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1051      this extra check does not hurt and may protect against future
1052      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1053      NULL pointer dereference example.
1054
1055      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1056      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1057      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1058      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1059
1060   var_vr = get_value_range (var);
1061
1062   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1063      ranges or anti-ranges.  */
1064   if (vr_p->type == VR_VARYING
1065       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1066       || var_vr->type == VR_VARYING
1067       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1068       || symbolic_range_p (vr_p)
1069       || symbolic_range_p (var_vr))
1070     goto done;
1071
1072   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1073     {
1074       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1075          refine the resulting range.  Since the assert expression
1076          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1077          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1078          get better precision.  */
1079       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1080         {
1081           /* Use the larger of the two minimums.  */
1082           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1083             min = var_vr->min;
1084           else
1085             min = vr_p->min;
1086
1087           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1088           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1089             max = var_vr->max;
1090           else
1091             max = vr_p->max;
1092
1093           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1094         }
1095       else
1096         {
1097           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1098              VARYING, because we will not be able to do anything
1099              meaningful with it.  */
1100           set_value_range_to_varying (vr_p);
1101         }
1102     }
1103   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1104            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1105     {
1106       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1107          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1108          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1109          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1110       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1111           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1112         set_value_range_to_varying (vr_p);
1113       else
1114         {
1115           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1116
1117           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1118              there are three cases to consider.
1119
1120
1121              1. The VR_ANTI_RANGE range is competely within the 
1122                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1123                 different.  In that case the resulting range
1124                 should be whichever range is more precise.
1125                 Typically that will be the VR_RANGE.
1126
1127              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1128                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1129                 should be the VR_RANGE.
1130
1131              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1132                 and the VR_RANGE.
1133
1134                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1135                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1136                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1137                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1138                     high limit of the original VR_RANGE.
1139
1140                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1141                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1142                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1143                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1144                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1145           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1146             {
1147               anti_min = vr_p->min;
1148               anti_max = vr_p->max;
1149               real_min = var_vr->min;
1150               real_max = var_vr->max;
1151             }
1152           else
1153             {
1154               anti_min = var_vr->min;
1155               anti_max = var_vr->max;
1156               real_min = vr_p->min;
1157               real_max = vr_p->max;
1158             }
1159
1160
1161           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1162              not including any endpoints.  */
1163           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1164               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1165             {
1166               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1167                                real_max, vr_p->equiv);
1168             }
1169           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1170              VR_RANGE.  */
1171           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1172                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1173             {
1174               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1175                                real_max, vr_p->equiv);
1176             }
1177           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1178              part of the real range.  Thus creating a new
1179              low for the real reange.  */
1180           else if ((compare_values (anti_max, real_min) == 1
1181                     || compare_values (anti_max, real_min) == 0)
1182                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1183             {
1184               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1185                                  anti_max,
1186                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1187               max = real_max;
1188               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1189             }
1190           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1191              part of the real range.  Thus creating a new
1192              higher for the real reange.  */
1193           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1194                    && (compare_values (anti_min, real_max) == -1
1195                        || compare_values (anti_min, real_max) == 0))
1196             {
1197               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1198                                  anti_min,
1199                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1200               min = real_min;
1201               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1202             }
1203         }
1204     }
1205
1206   /* Remove names from the equivalence set that have ranges
1207      incompatible with VR_P.  */
1208 done:
1209   fix_equivalence_set (vr_p);
1210 }
1211
1212
1213 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1214    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1215    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1216    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1217    instance,
1218
1219         x_3 = y_5;
1220         if (x_3 > y_5)
1221           ...
1222
1223     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1224     always false.  */
1225
1226 static void
1227 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1228 {
1229   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1230
1231   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1232     copy_value_range (vr, var_vr);
1233   else
1234     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1235
1236   add_equivalence (vr->equiv, var);
1237 }
1238
1239
1240 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1241    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1242    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1243
1244 static inline tree
1245 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1246 {
1247   tree res;
1248
1249   if (flag_wrapv)
1250     return int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1251
1252   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1253      on -INF and +INF.  */
1254   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1255
1256   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1257     {
1258       int checkz = compare_values (res, val1);
1259
1260       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1261          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1262       if (((code == PLUS_EXPR || code == MULT_EXPR)
1263            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1264           || (code == MINUS_EXPR
1265               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1266         {
1267           res = copy_node (res);
1268           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1269         }
1270     }
1271   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1272            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1273            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1274     {
1275       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1276          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1277          and the combination of signs of the operands.  */
1278       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1279       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1280
1281       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1282          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1283          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1284          can yield overflow without overflown operands because we
1285          are working with integral types only... except in the
1286          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1287          for division too.  */
1288
1289       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1290          by the comparison of the signs of the operands.  */
1291       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1292           /* For addition, the operands must be of the same sign
1293              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1294              of one of the operands, for example the first.  */
1295           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1296           /* For subtraction, the operands must be of different
1297              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1298              that of the first operand or the opposite of that
1299              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1300              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1301              which overflows, but must yield +INF.  */
1302           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1303           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1304           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1305           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1306           || code == CEIL_DIV_EXPR
1307           || code == EXACT_DIV_EXPR
1308           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1309         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1310       else
1311         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1312     }
1313
1314   return res;
1315 }
1316
1317
1318 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1319    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1320
1321 static void
1322 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1323 {
1324   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1325   enum value_range_type type;
1326   tree op0, op1, min, max;
1327   int cmp;
1328   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1329   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1330
1331   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1332      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1333   if (code != PLUS_EXPR
1334       && code != MINUS_EXPR
1335       && code != MULT_EXPR
1336       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1337       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1338       && code != CEIL_DIV_EXPR
1339       && code != EXACT_DIV_EXPR
1340       && code != ROUND_DIV_EXPR
1341       && code != MIN_EXPR
1342       && code != MAX_EXPR
1343       && code != BIT_AND_EXPR
1344       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1345       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1346       && code != TRUTH_AND_EXPR
1347       && code != TRUTH_OR_EXPR)
1348     {
1349       set_value_range_to_varying (vr);
1350       return;
1351     }
1352
1353   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1354      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1355   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1356   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1357     vr0 = *(get_value_range (op0));
1358   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1359     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1360   else
1361     set_value_range_to_varying (&vr0);
1362
1363   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1364   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1365     vr1 = *(get_value_range (op1));
1366   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1367     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1368   else
1369     set_value_range_to_varying (&vr1);
1370
1371   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1372   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1373     {
1374       set_value_range_to_undefined (vr);
1375       return;
1376     }
1377
1378   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1379   type = vr0.type;
1380
1381   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1382      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1383      because we may be able to derive a useful range even if one of
1384      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1385      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1386   if (code != BIT_AND_EXPR
1387       && code != TRUTH_AND_EXPR
1388       && code != TRUTH_OR_EXPR
1389       && (vr0.type == VR_VARYING
1390           || vr1.type == VR_VARYING
1391           || vr0.type != vr1.type
1392           || symbolic_range_p (&vr0)
1393           || symbolic_range_p (&vr1)))
1394     {
1395       set_value_range_to_varying (vr);
1396       return;
1397     }
1398
1399   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1400   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1401       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1402       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1403     {
1404       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1405          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1406          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1407          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1408          in them.  */
1409       if (code == PLUS_EXPR)
1410         {
1411           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1412             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1413           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1414             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1415           else
1416             set_value_range_to_varying (vr);
1417         }
1418       else
1419         {
1420           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1421              resulting range to varying.  */
1422           set_value_range_to_varying (vr);
1423         }
1424
1425       return;
1426     }
1427
1428   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1429      range and see what we end up with.  */
1430   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1431       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1432       || code == TRUTH_AND_EXPR
1433       || code == TRUTH_OR_EXPR)
1434     {
1435       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1436          expression evaluates zero.  */
1437       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1438           && ((vr0.type == VR_RANGE
1439                && integer_zerop (vr0.min)
1440                && integer_zerop (vr0.max))
1441               || (vr1.type == VR_RANGE
1442                   && integer_zerop (vr1.min)
1443                   && integer_zerop (vr1.max))))
1444         {
1445           type = VR_RANGE;
1446           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1447         }
1448       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1449          expression evaluates one.  */
1450       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1451                && ((vr0.type == VR_RANGE
1452                     && integer_onep (vr0.min)
1453                     && integer_onep (vr0.max))
1454                    || (vr1.type == VR_RANGE
1455                        && integer_onep (vr1.min)
1456                        && integer_onep (vr1.max))))
1457         {
1458           type = VR_RANGE;
1459           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1460         }
1461       else if (vr0.type != VR_VARYING
1462                && vr1.type != VR_VARYING
1463                && vr0.type == vr1.type
1464                && !symbolic_range_p (&vr0)
1465                && !symbolic_range_p (&vr1))
1466         {
1467           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1468           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1469           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1470         }
1471       else
1472         {
1473           set_value_range_to_varying (vr);
1474           return;
1475         }
1476     }
1477   else if (code == PLUS_EXPR
1478            || code == MIN_EXPR
1479            || code == MAX_EXPR)
1480     {
1481       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1482          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1483          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1484          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1485          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1486          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1487          this point.  */
1488       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1489         {
1490           set_value_range_to_varying (vr);
1491           return;
1492         }
1493
1494       /* For operations that make the resulting range directly
1495          proportional to the original ranges, apply the operation to
1496          the same end of each range.  */
1497       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1498       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1499     }
1500   else if (code == MULT_EXPR
1501            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1502            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1503            || code == CEIL_DIV_EXPR
1504            || code == EXACT_DIV_EXPR
1505            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1506     {
1507       tree val[4];
1508       size_t i;
1509
1510       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1511          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1512          precise range for such a case.  For example, if we have
1513          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1514          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1515          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1516          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1517          point.  */
1518       if (code == MULT_EXPR
1519           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1520           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1521         {
1522           set_value_range_to_varying (vr);
1523           return;
1524         }
1525
1526       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1527          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1528          need to operate on different values to get the minimum and
1529          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1530          out all the variations of range combinations and do the
1531          operations.
1532
1533          However, this involves several calls to compare_values and it
1534          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1535          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1536          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1537          the new range.  */
1538
1539       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1540       if (code != MULT_EXPR
1541           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1542         {
1543           set_value_range_to_varying (vr);
1544           return;
1545         }
1546
1547       /* Compute the 4 cross operations.  */
1548       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1549
1550       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1551                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1552                : NULL_TREE;
1553
1554       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1555                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1556                : NULL_TREE;
1557
1558       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1559                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1560                : NULL_TREE;
1561
1562       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1563          of VAL[i].  */
1564       min = val[0];
1565       max = val[0];
1566       for (i = 1; i < 4; i++)
1567         {
1568           if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1569               || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1570             break;
1571
1572           if (val[i])
1573             {
1574               if (!is_gimple_min_invariant (val[i]) || TREE_OVERFLOW (val[i]))
1575                 {
1576                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1577                      to it so that we set the resulting range to
1578                      VARYING.  */
1579                   min = max = val[i];
1580                   break;
1581                 }
1582
1583               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1584                 min = val[i];
1585
1586               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1587                 max = val[i];
1588             }
1589         }
1590     }
1591   else if (code == MINUS_EXPR)
1592     {
1593       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1594          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1595          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1596          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1597          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1598          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1599          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1600       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1601         {
1602           set_value_range_to_varying (vr);
1603           return;
1604         }
1605
1606       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1607          each range.  */
1608       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1609       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1610     }
1611   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1612     {
1613       if (vr0.type == VR_RANGE
1614           && vr0.min == vr0.max
1615           && tree_expr_nonnegative_p (vr0.max)
1616           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
1617         {
1618           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1619           max = vr0.max;
1620         }
1621       else if (vr1.type == VR_RANGE
1622           && vr1.min == vr1.max
1623           && tree_expr_nonnegative_p (vr1.max)
1624           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST)
1625         {
1626           type = VR_RANGE;
1627           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1628           max = vr1.max;
1629         }
1630       else
1631         {
1632           set_value_range_to_varying (vr);
1633           return;
1634         }
1635     }
1636   else
1637     gcc_unreachable ();
1638
1639   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1640      VARYING.  */
1641   if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1642       || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1643     {
1644       set_value_range_to_varying (vr);
1645       return;
1646     }
1647
1648   cmp = compare_values (min, max);
1649   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1650     {
1651       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1652          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1653          the new range VARYING.  */
1654       set_value_range_to_varying (vr);
1655     }
1656   else
1657     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1658 }
1659
1660
1661 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1662    the range of its operand and the expression code.  */
1663
1664 static void
1665 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1666 {
1667   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1668   tree min, max, op0;
1669   int cmp;
1670   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1671
1672   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1673      cannot easily determine a resulting range.  */
1674   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1675       || code == FIX_CEIL_EXPR
1676       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1677       || code == FIX_ROUND_EXPR
1678       || code == FLOAT_EXPR
1679       || code == BIT_NOT_EXPR
1680       || code == NON_LVALUE_EXPR
1681       || code == CONJ_EXPR)
1682     {
1683       set_value_range_to_varying (vr);
1684       return;
1685     }
1686
1687   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1688      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1689   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1690   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1691     vr0 = *(get_value_range (op0));
1692   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1693     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1694   else
1695     set_value_range_to_varying (&vr0);
1696
1697   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1698   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1699     {
1700       set_value_range_to_undefined (vr);
1701       return;
1702     }
1703
1704   /* Refuse to operate on varying and symbolic ranges.  Also, if the
1705      operand is neither a pointer nor an integral type, set the
1706      resulting range to VARYING.  TODO, in some cases we may be able
1707      to derive anti-ranges (like nonzero values).  */
1708   if (vr0.type == VR_VARYING
1709       || (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1710           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1711       || symbolic_range_p (&vr0))
1712     {
1713       set_value_range_to_varying (vr);
1714       return;
1715     }
1716
1717   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1718      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1719   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1720     {
1721       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1722         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1723       else if (range_is_null (&vr0))
1724         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1725       else
1726         set_value_range_to_varying (vr);
1727
1728       return;
1729     }
1730
1731   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1732   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1733     {
1734       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1735       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1736
1737       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1738          the min and max values for the range to the same type
1739          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1740          min and max values and the new min is still less than
1741          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1742          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1743          accurate ranges through many casts.  */
1744       if (vr0.type == VR_RANGE)
1745         {
1746           tree new_min, new_max;
1747
1748           /* Convert VR0's min/max to OUTER_TYPE.  */
1749           new_min = fold_convert (outer_type, vr0.min);
1750           new_max = fold_convert (outer_type, vr0.max);
1751
1752           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1753              that they compare equal to VR0's min/max values.  */
1754           if (is_gimple_val (new_min)
1755               && is_gimple_val (new_max)
1756               && tree_int_cst_equal (new_min, vr0.min)
1757               && tree_int_cst_equal (new_max, vr0.max)
1758               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1759               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1760             {
1761               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1762               return;
1763             }
1764         }
1765
1766       /* When converting types of different sizes, set the result to
1767          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1768          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1769          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1770          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1771          ~[0, 0].  */
1772       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1773           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1774         {
1775           set_value_range_to_varying (vr);
1776           return;
1777         }
1778     }
1779
1780   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1781      up with.  */
1782   if (code == NEGATE_EXPR
1783       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1784     {
1785       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  */
1786       min = (vr0.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1787              ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1788              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1789
1790       max = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1791              ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1792              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1793     }
1794   else if (code == ABS_EXPR
1795            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1796     {
1797       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1798          useful range.  */
1799       if (flag_wrapv
1800           && ((vr0.type == VR_RANGE
1801                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1802               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1803                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1804                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1805         {
1806           set_value_range_to_varying (vr);
1807           return;
1808         }
1809         
1810       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1811          included negative values.  */
1812       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1813             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1814             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1815
1816       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1817
1818       cmp = compare_values (min, max);
1819
1820       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1821          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1822       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1823         { 
1824           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1825             {
1826               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1827
1828               /* Take the lower of the two values.  */
1829               if (cmp != 1)
1830                 max = min;
1831
1832               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1833                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1834                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1835                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1836               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1837                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1838                                         type_min_value,
1839                                         integer_one_node, 0)
1840                      : type_min_value);
1841             }
1842           else
1843             {
1844               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1845                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1846                  anti-range.  */
1847               vr0.type = VR_RANGE;
1848               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1849               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1850             }
1851         }
1852
1853       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1854          range will be zero.  */
1855       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1856         {
1857           if (cmp == 1)
1858             max = min;
1859           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1860         }
1861       else
1862         {
1863           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1864           if (cmp == 1)
1865             {
1866               tree t = min;
1867               min = max;
1868               max = t;
1869             }
1870         }
1871     }
1872   else
1873     {
1874       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1875       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1876       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1877     }
1878
1879   cmp = compare_values (min, max);
1880   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1881     {
1882       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1883          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1884          the new range VARYING.  */
1885       set_value_range_to_varying (vr);
1886     }
1887   else
1888     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1889 }
1890
1891
1892 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1893    on the range of its operand and the expression code.  */
1894
1895 static void
1896 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1897 {
1898   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1899   if (val)
1900     {
1901       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1902          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1903          type.  */
1904       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1905       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1906     }
1907   else
1908     set_value_range_to_varying (vr);
1909 }
1910
1911
1912 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1913    in *VR.  */
1914
1915 static void
1916 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1917 {
1918   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1919
1920   if (code == ASSERT_EXPR)
1921     extract_range_from_assert (vr, expr);
1922   else if (code == SSA_NAME)
1923     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1924   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1925            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1926            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1927            || code == TRUTH_AND_EXPR
1928            || code == TRUTH_OR_EXPR
1929            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1930     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1931   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1932     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1933   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1934     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1935   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1936     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1937   else
1938     set_value_range_to_varying (vr);
1939
1940   /* If we got a varying range from the tests above, try a final
1941      time to derive a nonnegative or nonzero range.  This time
1942      relying primarily on generic routines in fold in conjunction
1943      with range data.  */
1944   if (vr->type == VR_VARYING)
1945     {
1946       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1947           && vrp_expr_computes_nonnegative (expr))
1948         set_value_range_to_nonnegative (vr, TREE_TYPE (expr));
1949       else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1950         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1951     }
1952 }
1953
1954 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1955    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1956    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1957
1958 static void
1959 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1960                         tree var)
1961 {
1962   tree init, step, chrec;
1963   bool init_is_max, unknown_max;
1964
1965   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1966      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1967   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1968     return;
1969
1970   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
1971   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1972     return;
1973
1974   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
1975   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
1976
1977   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1978      minimum or maximum value in the range.  */
1979   if (step == NULL_TREE
1980       || !is_gimple_min_invariant (step))
1981     return;
1982
1983   /* Do not adjust ranges when chrec may wrap.  */
1984   if (scev_probably_wraps_p (chrec_type (chrec), init, step, stmt,
1985                              current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1986                              &init_is_max, &unknown_max)
1987       || unknown_max)
1988     return;
1989
1990   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
1991       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
1992     {
1993       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1994          from scalar evolutions should be better.  */
1995       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init));
1996       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init));
1997
1998       if (init_is_max)
1999         max = init;
2000       else
2001         min = init;
2002
2003       /* If we would create an invalid range, then just assume we
2004          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
2005          but it's clearly safe.  */
2006       if (compare_values (min, max) == 1)
2007         return;
2008
2009       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2010     }
2011   else if (vr->type == VR_RANGE)
2012     {
2013       tree min = vr->min;
2014       tree max = vr->max;
2015
2016       if (init_is_max)
2017         {
2018           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
2019              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
2020           if (compare_values (init, max) == -1)
2021             {
2022               max = init;
2023
2024               /* If we just created an invalid range with the minimum
2025                  greater than the maximum, take the minimum all the
2026                  way to -INF.  */
2027               if (compare_values (min, max) == 1)
2028                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
2029             }
2030         }
2031       else
2032         {
2033           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
2034           if (compare_values (init, min) == 1)
2035             {
2036               min = init;
2037
2038               /* If we just created an invalid range with the minimum
2039                  greater than the maximum, take the maximum all the
2040                  way to +INF.  */
2041               if (compare_values (min, max) == 1)
2042                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
2043             }
2044         }
2045
2046       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2047     }
2048 }
2049
2050
2051 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
2052    
2053    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
2054      all the values in the ranges.
2055
2056    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
2057
2058    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
2059      value of the comparison.  */
2060
2061
2062 static tree
2063 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2064 {
2065   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
2066   if (vr0->type == VR_VARYING
2067       || vr0->type == VR_UNDEFINED
2068       || vr1->type == VR_VARYING
2069       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
2070     return NULL_TREE;
2071
2072   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2073   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2074     {
2075       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2076          comparison.  */
2077       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2078         return NULL_TREE;
2079
2080       /* These comparisons are never statically computable.  */
2081       if (comp == GT_EXPR
2082           || comp == GE_EXPR
2083           || comp == LT_EXPR
2084           || comp == LE_EXPR)
2085         return NULL_TREE;
2086
2087       /* Equality can be computed only between a range and an
2088          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2089       if (vr0->type == VR_RANGE)
2090         {
2091           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2092           value_range_t *tmp = vr0;
2093           vr0 = vr1;
2094           vr1 = tmp;
2095         }
2096
2097       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2098
2099       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2100           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2101         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2102
2103       return NULL_TREE;
2104     }
2105
2106   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2107      operands around and change the comparison code.  */
2108   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2109     {
2110       value_range_t *tmp;
2111       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2112       tmp = vr0;
2113       vr0 = vr1;
2114       vr1 = tmp;
2115     }
2116
2117   if (comp == EQ_EXPR)
2118     {
2119       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2120          exactly one value.  */
2121       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2122           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
2123         {
2124           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
2125           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
2126           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2127             return boolean_true_node;
2128           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2129             return boolean_false_node;
2130         }
2131       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2132       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
2133                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
2134         return boolean_false_node;
2135
2136       return NULL_TREE;
2137     }
2138   else if (comp == NE_EXPR)
2139     {
2140       int cmp1, cmp2;
2141
2142       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2143          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2144          make sure that both comparisons yield similar results to
2145          avoid comparing values that cannot be compared at
2146          compile-time.  */
2147       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2148       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2149       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2150         return boolean_true_node;
2151
2152       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2153          return false.  */
2154       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2155                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
2156                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2157                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2158         return boolean_false_node;
2159
2160       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2161       else
2162         return NULL_TREE;
2163     }
2164   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2165     {
2166       int tst;
2167
2168       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2169       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2170       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2171           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2172         return boolean_true_node;
2173
2174       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2175       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2176       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2177           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2178         return boolean_false_node;
2179
2180       /* Otherwise, we don't know.  */
2181       return NULL_TREE;
2182     }
2183     
2184   gcc_unreachable ();
2185 }
2186
2187
2188 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2189    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2190    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2191    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2192    possible to determine the value of the comparison.  */
2193
2194 static tree
2195 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
2196 {
2197   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2198     return NULL_TREE;
2199
2200   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2201   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2202     {
2203       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2204          compile time are equality and inequality.  */
2205       if (comp == GT_EXPR
2206           || comp == GE_EXPR
2207           || comp == LT_EXPR
2208           || comp == LE_EXPR)
2209         return NULL_TREE;
2210
2211       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2212       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2213         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2214
2215       return NULL_TREE;
2216     }
2217
2218   if (comp == EQ_EXPR)
2219     {
2220       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2221          one value.  */
2222       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
2223         {
2224           int cmp = compare_values (vr->min, val);
2225           if (cmp == 0)
2226             return boolean_true_node;
2227           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2228             return boolean_false_node;
2229         }
2230       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
2231                || compare_values (vr->max, val) == -1)
2232         return boolean_false_node;
2233
2234       return NULL_TREE;
2235     }
2236   else if (comp == NE_EXPR)
2237     {
2238       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2239       if (compare_values (vr->max, val) == -1
2240           || compare_values (vr->min, val) == 1)
2241         return boolean_true_node;
2242
2243       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2244          false.  */
2245       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
2246           && compare_values (vr->min, val) == 0)
2247         return boolean_false_node;
2248
2249       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2250       return NULL_TREE;
2251     }
2252   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2253     {
2254       int tst;
2255
2256       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2257       tst = compare_values (vr->max, val);
2258       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2259           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2260         return boolean_true_node;
2261
2262       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2263       tst = compare_values (vr->min, val);
2264       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2265           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2266         return boolean_false_node;
2267
2268       /* Otherwise, we don't know.  */
2269       return NULL_TREE;
2270     }
2271   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2272     {
2273       int tst;
2274
2275       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2276       tst = compare_values (vr->min, val);
2277       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2278           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2279         return boolean_true_node;
2280
2281       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2282       tst = compare_values (vr->max, val);
2283       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2284           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2285         return boolean_false_node;
2286
2287       /* Otherwise, we don't know.  */
2288       return NULL_TREE;
2289     }
2290
2291   gcc_unreachable ();
2292 }
2293
2294
2295 /* Debugging dumps.  */
2296
2297 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2298 void debug_value_range (value_range_t *);
2299 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2300 void debug_all_value_ranges (void);
2301 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2302 void debug_vr_equiv (bitmap);
2303
2304
2305 /* Dump value range VR to FILE.  */
2306
2307 void
2308 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2309 {
2310   if (vr == NULL)
2311     fprintf (file, "[]");
2312   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2313     fprintf (file, "UNDEFINED");
2314   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2315     {
2316       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2317
2318       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2319
2320       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2321           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2322           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2323         fprintf (file, "-INF");
2324       else
2325         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2326
2327       fprintf (file, ", ");
2328
2329       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2330           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2331         fprintf (file, "+INF");
2332       else
2333         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2334
2335       fprintf (file, "]");
2336
2337       if (vr->equiv)
2338         {
2339           bitmap_iterator bi;
2340           unsigned i, c = 0;
2341
2342           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2343
2344           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2345             {
2346               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2347               fprintf (file, " ");
2348               c++;
2349             }
2350
2351           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2352         }
2353     }
2354   else if (vr->type == VR_VARYING)
2355     fprintf (file, "VARYING");
2356   else
2357     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2358 }
2359
2360
2361 /* Dump value range VR to stderr.  */
2362
2363 void
2364 debug_value_range (value_range_t *vr)
2365 {
2366   dump_value_range (stderr, vr);
2367 }
2368
2369
2370 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2371
2372 void
2373 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2374 {
2375   size_t i;
2376
2377   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2378     {
2379       if (vr_value[i])
2380         {
2381           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2382           fprintf (file, ": ");
2383           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2384           fprintf (file, "\n");
2385         }
2386     }
2387
2388   fprintf (file, "\n");
2389 }
2390
2391
2392 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2393
2394 void
2395 debug_all_value_ranges (void)
2396 {
2397   dump_all_value_ranges (stderr);
2398 }
2399
2400
2401 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2402    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2403    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2404
2405 static tree
2406 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2407 {
2408   tree n, assertion;
2409
2410   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2411   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2412
2413   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2414     {
2415       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
2416       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2417     }
2418   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2419     {
2420       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2421       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2422       gcc_assert (op0 == v);
2423       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2424     }
2425   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2426     {
2427       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2428       gcc_assert (v == cond);
2429       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2430     }
2431   else
2432     gcc_unreachable ();
2433
2434   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2435
2436   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2437      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2438      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2439      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2440   register_new_name_mapping (n, v);
2441
2442   return assertion;
2443 }
2444
2445
2446 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2447    point values.  */
2448
2449 static inline bool
2450 fp_predicate (tree expr)
2451 {
2452   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2453           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2454 }
2455
2456
2457 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2458    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2459    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2460    inferred.  */
2461
2462 static bool
2463 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2464 {
2465   *val_p = NULL_TREE;
2466   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2467
2468   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2469      abnormal edges.  */
2470   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2471     return false;
2472
2473   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2474      exceptions.  */
2475   if (tree_could_throw_p (stmt))
2476     return false;
2477
2478   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2479      successors, there is no point inferring anything about any of its
2480      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2481      for the assertion, anyway.  */
2482   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2483     return false;
2484
2485   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2486     {
2487       bool is_store;
2488       unsigned num_uses, num_derefs;
2489
2490       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2491       if (num_derefs > 0 && flag_delete_null_pointer_checks)
2492         {
2493           /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2494              non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2495           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2496           *comp_code_p = NE_EXPR;
2497           return true;
2498         }
2499     }
2500
2501   return false;
2502 }
2503
2504
2505 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2506 void debug_asserts_for (tree);
2507 void dump_all_asserts (FILE *);
2508 void debug_all_asserts (void);
2509
2510 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2511
2512 void
2513 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2514 {
2515   assert_locus_t loc;
2516
2517   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2518   print_generic_expr (file, name, 0);
2519   fprintf (file, "\n");
2520
2521   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2522   while (loc)
2523     {
2524       fprintf (file, "\t");
2525       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2526       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2527       if (loc->e)
2528         {
2529           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2530                    loc->e->dest->index);
2531           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2532         }
2533       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2534       print_generic_expr (file, name, 0);
2535       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2536       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2537       fprintf (file, "\n\n");
2538       loc = loc->next;
2539     }
2540
2541   fprintf (file, "\n");
2542 }
2543
2544
2545 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2546
2547 void
2548 debug_asserts_for (tree name)
2549 {
2550   dump_asserts_for (stderr, name);
2551 }
2552
2553
2554 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2555
2556 void
2557 dump_all_asserts (FILE *file)
2558 {
2559   unsigned i;
2560   bitmap_iterator bi;
2561
2562   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2563   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2564     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2565   fprintf (file, "\n");
2566 }
2567
2568
2569 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2570
2571 void
2572 debug_all_asserts (void)
2573 {
2574   dump_all_asserts (stderr);
2575 }
2576
2577
2578 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2579    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2580    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2581    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2582
2583    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2584    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2585    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2586    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2587    must not be NULL.  */
2588
2589 static void
2590 register_new_assert_for (tree name,
2591                          enum tree_code comp_code,
2592                          tree val,
2593                          basic_block bb,
2594                          edge e,
2595                          block_stmt_iterator si)
2596 {
2597   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2598   bool found;
2599   basic_block dest_bb;
2600
2601 #if defined ENABLE_CHECKING
2602   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2603
2604   if (e == NULL)
2605     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2606                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2607 #endif
2608
2609   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2610      determine if the new location is dominated by a previously
2611      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2612      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2613      necessarily true.
2614      
2615      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2616      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2617      E->DEST dominates.
2618      
2619      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2620      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2621      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2622      the new location to move another assertion previously registered
2623      at a block dominated by E->DEST.  */
2624   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2625
2626   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2627      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2628      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2629      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2630      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2631      move the assertion up in the dominance tree).
2632
2633      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2634      should not be more than a handful of assertions registered per
2635      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2636      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2637   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2638   last_loc = loc;
2639   found = false;
2640   while (loc)
2641     {
2642       if (loc->comp_code == comp_code
2643           && (loc->val == val
2644               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2645         {
2646           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2647              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2648              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2649              that we don't check strict dominance here to avoid
2650              replicating the same assertion inside the same basic
2651              block more than once (e.g., when a pointer is
2652              dereferenced several times inside a block).
2653
2654              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2655              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2656              dominate all the other insertions that we may want to
2657              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2658              insertion, don't do this dominance check.  */
2659           if (e == NULL
2660               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2661             return;
2662
2663           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2664              dominates the existing location for the assertion, move
2665              the assertion up in the dominance tree by updating its
2666              location information.  */
2667           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2668               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2669             {
2670               loc->bb = dest_bb;
2671               loc->e = e;
2672               loc->si = si;
2673               return;
2674             }
2675         }
2676
2677       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2678       last_loc = loc;
2679       loc = loc->next;
2680     }
2681
2682   /* If we didn't find an assertion already registered for
2683      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2684      assertions associated with NAME.  */
2685   n = XNEW (struct assert_locus_d);
2686   n->bb = dest_bb;
2687   n->e = e;
2688   n->si = si;
2689   n->comp_code = comp_code;
2690   n->val = val;
2691   n->next = NULL;
2692
2693   if (last_loc)
2694     last_loc->next = n;
2695   else
2696     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2697
2698   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2699 }
2700
2701
2702 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2703    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
2704    for NAME could be registered.  */
2705
2706 static bool
2707 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2708 {
2709   tree val, stmt;
2710   enum tree_code comp_code;
2711
2712   stmt = bsi_stmt (si);
2713
2714   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2715      abnormal edges.  */
2716   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2717     return false;
2718
2719   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2720      there's nothing to do.  */
2721   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2722     return false;
2723
2724   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2725      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2726      takes on edge E.  */
2727   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2728     {
2729       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2730          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2731          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2732       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2733       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2734
2735       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2736       if (cond == name)
2737         {
2738           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2739              case we create the predicate NAME == true or
2740              NAME == false accordingly.  */
2741           comp_code = EQ_EXPR;
2742           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2743         }
2744       else
2745         {
2746           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2747              or VAL COMP NAME.  */
2748           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2749             {
2750               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2751                  COMP around because we need to register NAME as the
2752                  first operand in the predicate.  */
2753               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2754               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2755             }
2756           else
2757             {
2758               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2759                  comparison code remains unchanged.  */
2760               comp_code = TREE_CODE (cond);
2761               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2762             }
2763
2764           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2765              need to invert the sign comparison.  */
2766           if (is_else_edge)
2767             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2768
2769           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
2770              works around a limitation in fold() when dealing with
2771              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2772              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2773           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2774               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
2775                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
2776             {
2777               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2778               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2779
2780               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
2781                 return false;
2782
2783               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
2784                 return false;
2785             }
2786         }
2787     }
2788   else
2789     {
2790       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2791       gcc_unreachable ();
2792     }
2793
2794   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2795   return true;
2796 }
2797
2798
2799 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2800
2801 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2802    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2803    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2804
2805    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2806    the predicate operands, an assert location node is added to the
2807    list of assertions for the corresponding operands.  */
2808
2809 static bool
2810 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2811 {
2812   bool need_assert;
2813   block_stmt_iterator last_si;
2814   tree op, last;
2815   edge_iterator ei;
2816   edge e;
2817   ssa_op_iter iter;
2818
2819   need_assert = false;
2820   last_si = bsi_last (bb);
2821   last = bsi_stmt (last_si);
2822
2823   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2824      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2825      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2826      insert.  */
2827   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2828     {
2829       if (e->dest == bb)
2830         continue;
2831
2832       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2833          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2834          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2835          if they had been found in a block upstream from BB. 
2836
2837          This is actually a bad idea is some cases, particularly jump
2838          threading.  Consider a CFG like the following:
2839
2840                     0
2841                    /|
2842                   1 |
2843                    \|
2844                     2
2845                    / \
2846                   3   4
2847
2848          Assume that one or more operands in the conditional at the
2849          end of block 0 are used in a conditional in block 2, but not
2850          anywhere in block 1.  In this case we will not insert any
2851          assert statements in block 1, which may cause us to miss
2852          opportunities to optimize, particularly for jump threading.  */
2853       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2854         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2855
2856       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2857          to determine if any of the operands in the conditional
2858          predicate are used.  */
2859       if (e->dest != bb)
2860         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2861
2862       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2863          conditional predicate.  */
2864       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2865         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2866     }
2867
2868   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2869      conditional.  */
2870   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2871     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2872
2873   return need_assert;
2874 }
2875
2876
2877 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2878    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2879    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2880    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2881    determine if A is actually needed.
2882    
2883    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2884    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2885    new location for A is recorded instead.
2886
2887    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2888       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2889
2890    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2891       value range for N, then if N was not already generated by an
2892       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2893       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2894       assume that N is not NULL.
2895
2896    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2897       information from the predicate but need to insert different
2898       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2899       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2900       expression of the form 'X op Y', then
2901
2902       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2903
2904       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2905          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2906          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2907          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2908
2909       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2910
2911       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2912
2913       For instance,
2914
2915             if (a == 9)
2916               b = a;
2917             else
2918               b = c + 1;
2919
2920       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2921       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2922       on the ELSE clause would be unnecessary.
2923
2924    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2925       into BB's dominator children.
2926    
2927    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2928    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2929    location for name N is found, it is registered by calling
2930    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2931    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2932    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2933    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2934    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2935
2936    If this function returns true, then it means that there are names
2937    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2938    inserted by process_assert_insertions.
2939
2940    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2941
2942 static bool
2943 find_assert_locations (basic_block bb)
2944 {
2945   block_stmt_iterator si;
2946   tree last, phi;
2947   bool need_assert;
2948   basic_block son;
2949
2950   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
2951     return false;
2952
2953   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
2954
2955   need_assert = false;
2956
2957   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
2958   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2959     {
2960       use_operand_p arg_p;
2961       ssa_op_iter i;
2962
2963       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
2964         {
2965           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
2966           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2967             {
2968               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
2969               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
2970             }
2971         }
2972     }
2973
2974   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
2975      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
2976   last = NULL_TREE;
2977   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2978     {
2979       tree stmt, op;
2980       ssa_op_iter i;
2981
2982       stmt = bsi_stmt (si);
2983
2984       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
2985       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
2986         {
2987           tree value;
2988           enum tree_code comp_code;
2989
2990           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
2991              the sub-graph of a conditional block, when we return from
2992              this recursive walk, our parent will use the
2993              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
2994              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
2995           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2996
2997           /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
2998              bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
2999              ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.
3000              Experiments show that with this simple check, we can save
3001              more than 20% of ASSERT_EXPRs.  */
3002           if (has_single_use (op))
3003             continue;
3004
3005           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
3006              range for it, and we don't find a previous assertion for
3007              it, create a new assertion location node for OP.  */
3008           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
3009             {
3010               register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
3011               need_assert = true;
3012             }
3013         }
3014
3015       /* Remember the last statement of the block.  */
3016       last = stmt;
3017     }
3018
3019   /* If BB's last statement is a conditional expression
3020      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
3021      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
3022   if (last
3023       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
3024       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
3025       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
3026     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
3027
3028   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
3029   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
3030        son;
3031        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3032     need_assert |= find_assert_locations (son);
3033
3034   return need_assert;
3035 }
3036
3037
3038 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
3039    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
3040
3041 static bool
3042 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
3043 {
3044   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
3045   tree stmt, cond, assert_expr;
3046   edge_iterator ei;
3047   edge e;
3048
3049   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
3050   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
3051
3052   if (loc->e)
3053     {
3054       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
3055          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
3056 #if defined ENABLE_CHECKING
3057       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
3058           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
3059 #endif
3060
3061       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
3062       return true;
3063     }
3064
3065   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
3066      statement must not be the last statement in the block.  */
3067   stmt = bsi_stmt (loc->si);
3068   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
3069     {
3070       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
3071       return false;
3072     }
3073
3074   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
3075      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
3076      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
3077      out of BB.  */
3078   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
3079     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
3080       {
3081         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
3082         return true;
3083       }
3084
3085   gcc_unreachable ();
3086 }
3087
3088
3089 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
3090    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
3091    found in ASSERTS_FOR[i].  */
3092
3093 static void
3094 process_assert_insertions (void)
3095 {
3096   unsigned i;
3097   bitmap_iterator bi;
3098   bool update_edges_p = false;
3099   int num_asserts = 0;
3100
3101   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3102     dump_all_asserts (dump_file);
3103
3104   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3105     {
3106       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3107       gcc_assert (loc);
3108
3109       while (loc)
3110         {
3111           assert_locus_t next = loc->next;
3112           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3113           free (loc);
3114           loc = next;
3115           num_asserts++;
3116         }
3117     }
3118
3119   if (update_edges_p)
3120     bsi_commit_edge_inserts ();
3121
3122   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3123     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3124              num_asserts);
3125 }
3126
3127
3128 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3129    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3130    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3131    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3132
3133    x = ...
3134    y = ...
3135    if (x < y)
3136      y = x - 2;
3137    else
3138      x = y + 3;
3139
3140    this pass will transform the code into:
3141
3142    x = ...
3143    y = ...
3144    if (x < y)
3145     {
3146       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3147       y = x - 2
3148     }
3149    else
3150     {
3151       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3152       x = y + 3
3153     }
3154
3155    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3156    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3157    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3158    definition of 'x'.  */
3159
3160 static void
3161 insert_range_assertions (void)
3162 {
3163   edge e;
3164   edge_iterator ei;
3165   bool update_ssa_p;
3166   
3167   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3168   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3169
3170   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3171   sbitmap_zero (blocks_visited);
3172
3173   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3174   asserts_for = XNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3175   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
3176
3177   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3178
3179   update_ssa_p = false;
3180   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3181     if (find_assert_locations (e->dest))
3182       update_ssa_p = true;
3183
3184   if (update_ssa_p)
3185     {
3186       process_assert_insertions ();
3187       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3188     }
3189
3190   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3191     {
3192       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3193       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3194     }
3195
3196   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3197   free (asserts_for);
3198   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3199 }
3200
3201
3202 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3203    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3204    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3205    VRP. 
3206    
3207    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3208    names that had useful range information attached to them.  For
3209    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3210    then N_i will have the range [3, +INF].
3211    
3212    However, by converting the assertion into the implied copy
3213    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3214    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3215    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3216    things like jump threading.
3217    
3218    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3219    VRP need to handle them appropriately. 
3220
3221    Another approach would be to make the range information a first
3222    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3223    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3224    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3225
3226 static void
3227 remove_range_assertions (void)
3228 {
3229   basic_block bb;
3230   block_stmt_iterator si;
3231
3232   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3233      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3234      referenced by the current BSI.  */
3235   FOR_EACH_BB (bb)
3236     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3237       {
3238         tree stmt = bsi_stmt (si);
3239
3240         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3241             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3242           {
3243             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3244             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3245             use_operand_p use_p;
3246             imm_use_iterator iter;
3247
3248             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3249             TREE_OPERAND (stmt, 1) = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3250             update_stmt (stmt);
3251
3252             /* The statement is now a copy.  Propagate the RHS into
3253                every use of the LHS.  */
3254             FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
3255               {
3256                 SET_USE (use_p, ASSERT_EXPR_VAR (rhs));
3257                 update_stmt (USE_STMT (use_p));
3258               }
3259
3260             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3261             bsi_remove (&si, true);
3262           }
3263         else
3264           bsi_next (&si);
3265       }
3266
3267   sbitmap_free (blocks_visited);
3268 }
3269
3270
3271 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3272
3273 static bool
3274 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3275 {
3276   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3277       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3278       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3279           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3280     return true;
3281   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3282     {
3283       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3284
3285       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3286           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3287               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3288           && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3289         return true;
3290     }
3291   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3292     return true;
3293
3294   return false;
3295 }
3296
3297
3298 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3299
3300 static void
3301 vrp_initialize (void)
3302 {
3303   basic_block bb;
3304
3305   vr_value = XNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3306   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3307
3308   FOR_EACH_BB (bb)
3309     {
3310       block_stmt_iterator si;
3311       tree phi;
3312
3313       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3314         {
3315           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3316             {
3317               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3318               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3319               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3320             }
3321           else
3322             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3323         }
3324
3325       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3326         {
3327           tree stmt = bsi_stmt (si);
3328
3329           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3330             {
3331               ssa_op_iter i;
3332               tree def;
3333               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3334                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3335               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3336             }
3337           else
3338             {
3339               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3340             }
3341         }
3342     }
3343 }
3344
3345
3346 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3347    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3348
3349 static enum ssa_prop_result
3350 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3351 {
3352   tree lhs, rhs, def;
3353   ssa_op_iter iter;
3354
3355   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3356   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3357
3358   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3359   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3360       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3361           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3362     {
3363       struct loop *l;
3364       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3365
3366       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3367
3368       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3369          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3370          information.  */
3371       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3372         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3373
3374       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3375         {
3376           *output_p = lhs;
3377
3378           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3379             {
3380               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3381               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3382               fprintf (dump_file, ": ");
3383               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3384               fprintf (dump_file, "\n\n");
3385             }
3386
3387           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3388             return SSA_PROP_VARYING;
3389
3390           return SSA_PROP_INTERESTING;
3391         }
3392
3393       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3394     }
3395   
3396   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3397   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3398     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3399
3400   return SSA_PROP_VARYING;
3401 }
3402
3403
3404 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3405    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3406    compare_range_with_value.  */
3407
3408 static tree
3409 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3410 {
3411   bitmap_iterator bi;
3412   unsigned i;
3413   bitmap e;
3414   tree retval, t;
3415   
3416   t = retval = NULL_TREE;
3417
3418   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3419   e = get_value_range (var)->equiv;
3420
3421   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3422      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3423      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3424   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3425
3426   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3427     {
3428       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3429
3430       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3431          range.  This allows us to compare against names that may
3432          have N_i in their ranges.  */
3433       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3434         {
3435           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3436           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3437           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3438         }
3439
3440       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3441       if (t)
3442         {
3443           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
3444           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3445           retval = t;
3446         }
3447     }
3448
3449   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3450   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3451
3452   if (retval)
3453     return retval;
3454
3455   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3456   return NULL_TREE;
3457 }
3458
3459
3460 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3461    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3462    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3463    returned by compare_ranges.  */
3464
3465 static tree
3466 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3467 {
3468   tree t, retval;
3469   bitmap e1, e2;
3470   bitmap_iterator bi1, bi2;
3471   unsigned i1, i2;
3472
3473   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3474      ranges of every name equivalent to N2.  */
3475   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3476   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3477
3478   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3479      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3480      ranges.  */
3481   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3482   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3483
3484   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3485      names can be compared without checking their ranges.  */
3486   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3487     {
3488       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3489       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3490
3491       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3492              ? boolean_true_node
3493              : boolean_false_node;
3494     }
3495
3496   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3497      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3498      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3499   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3500     {
3501       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3502
3503       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3504       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3505         {
3506           vr1.type = VR_RANGE;
3507           vr1.min = ssa_name (i1);
3508           vr1.max = ssa_name (i1);
3509         }
3510
3511       t = retval = NULL_TREE;
3512       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3513         {
3514           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3515
3516           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3517             {
3518               vr2.type = VR_RANGE;
3519               vr2.min = ssa_name (i2);
3520               vr2.max = ssa_name (i2);
3521             }
3522
3523           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3524           if (t)
3525             {
3526               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
3527                  the same.  */
3528               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3529               retval = t;
3530             }
3531         }
3532
3533       if (retval)
3534         {
3535           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3536           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3537           return retval;
3538         }
3539     }
3540
3541   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
3542      comparison.  */
3543   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3544   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3545   return NULL_TREE;
3546 }
3547
3548
3549 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
3550    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
3551    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
3552    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
3553    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
3554
3555    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
3556    the operands in COND are used when trying to compute its value.
3557    This is only used during final substitution.  During propagation,
3558    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
3559
3560 tree
3561 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
3562 {
3563   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
3564               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
3565
3566   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3567     {
3568       value_range_t *vr;
3569       tree retval;
3570
3571       if (use_equiv_p)
3572         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
3573       else
3574         {
3575           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
3576           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
3577         }
3578
3579       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
3580       if (retval)
3581         return retval;
3582
3583       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
3584          return it.  */
3585       vr = get_value_range (cond);
3586       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
3587         return vr->min;
3588     }
3589   else
3590     {
3591       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3592       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3593
3594       /* We only deal with integral and pointer types.  */
3595       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3596           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
3597         return NULL_TREE;
3598
3599       if (use_equiv_p)
3600         {
3601           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3602             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3603           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3604             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3605           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3606             return compare_name_with_value (
3607                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3608         }
3609       else
3610         {
3611           value_range_t *vr0, *vr1;
3612
3613           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3614           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3615
3616           if (vr0 && vr1)
3617             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3618           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3619             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3620           else if (vr0 == NULL && vr1)
3621             return compare_range_with_value (
3622                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3623         }
3624     }
3625
3626   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3627   return NULL_TREE;
3628 }
3629
3630
3631 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3632    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3633    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3634    SSA_PROP_VARYING.  */
3635
3636 static enum ssa_prop_result
3637 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3638 {
3639   tree cond, val;
3640
3641   *taken_edge_p = NULL;
3642
3643   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3644      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3645   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3646     return SSA_PROP_VARYING;
3647
3648   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3649
3650   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3651     {
3652       tree use;
3653       ssa_op_iter i;
3654
3655       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3656       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3657       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3658       
3659       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3660         {
3661           fprintf (dump_file, "\t");
3662           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3663           fprintf (dump_file, ": ");
3664           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3665         }
3666
3667       fprintf (dump_file, "\n");
3668     }
3669
3670   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3671      ranges of each of its operands.
3672      
3673      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3674      because those ranges may not yet be final and with the current
3675      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3676      of the names in the equivalence set have changed.
3677
3678      For instance, given the following code fragment
3679
3680         i_5 = PHI <8, i_13>
3681         ...
3682         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3683         if (i_14 == 1)
3684           ...
3685
3686      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3687      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3688      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3689      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3690      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3691      determine that the predicate is always false.
3692
3693      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3694      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3695      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3696      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3697      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3698      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3699      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3700      is not visited again, which stops propagation from visiting
3701      statements in the THEN clause of that if().
3702
3703      To properly fix this we would need to keep the previous range
3704      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3705      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3706      range [8, 8] to VR_VARYING.
3707
3708      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3709      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3710      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3711      4 more predicates folded in SPEC.  */
3712   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3713   if (val)
3714     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3715
3716   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3717     {
3718       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3719       if (val == NULL_TREE)
3720         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3721       else
3722         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3723     }
3724
3725   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3726 }
3727
3728
3729 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3730    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3731    interesting range into *OUTPUT_P.
3732
3733    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3734    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3735
3736    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3737
3738 static enum ssa_prop_result
3739 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3740 {
3741   tree def;
3742   ssa_op_iter iter;
3743   stmt_ann_t ann;
3744
3745   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3746     {
3747       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3748       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3749       fprintf (dump_file, "\n");
3750     }
3751
3752   ann = stmt_ann (stmt);
3753   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3754       && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3755     return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3756   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3757     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3758
3759   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3760      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3761   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3762     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3763
3764   return SSA_PROP_VARYING;
3765 }
3766
3767
3768 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3769    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3770    
3771    The meeting rules are as follows:
3772
3773    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3774
3775    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3776       union of VR0 and VR1.  */
3777
3778 static void
3779 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3780 {
3781   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3782     {
3783       copy_value_range (vr0, vr1);
3784       return;
3785     }
3786
3787   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3788     {
3789       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3790       return;
3791     }
3792
3793   if (vr0->type == VR_VARYING)
3794     {
3795       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3796       return;
3797     }
3798
3799   if (vr1->type == VR_VARYING)
3800     {
3801       set_value_range_to_varying (vr0);
3802       return;
3803     }
3804
3805   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3806     {
3807       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3808          union of both ranges.  */
3809       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3810         {
3811           int cmp;
3812           tree min, max;
3813
3814           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3815              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3816              VARYING.  */
3817           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3818           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3819             min = vr1->min;
3820           else if (cmp == -1)
3821             min = vr0->min;
3822           else
3823             {
3824               set_value_range_to_varying (vr0);
3825               return;
3826             }
3827
3828           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3829              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3830              the result is VARYING.  */
3831           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3832           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3833             max = vr1->max;
3834           else if (cmp == 1)
3835             max = vr0->max;
3836           else
3837             {
3838               set_value_range_to_varying (vr0);
3839               return;
3840             }
3841
3842           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3843              the two sets.  */
3844           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3845             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3846           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3847             bitmap_clear (vr0->equiv);
3848
3849           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3850         }
3851       else
3852         goto no_meet;
3853     }
3854   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3855     {
3856       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3857       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3858           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3859           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3860         {
3861           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3862              the two sets.  */
3863           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3864             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3865           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3866             bitmap_clear (vr0->equiv);
3867         }
3868       else
3869         goto no_meet;
3870     }
3871   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3872     {
3873       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3874          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3875          result of the meet operation is the anti-range.  */
3876       if (!symbolic_range_p (vr0)
3877           && !symbolic_range_p (vr1)
3878           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3879         {
3880           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
3881              set.  We need to compute the intersection of the two
3882              equivalence sets.  */
3883           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3884             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
3885
3886           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3887              the two sets.  */
3888           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3889             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3890           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3891             bitmap_clear (vr0->equiv);
3892         }
3893       else
3894         goto no_meet;
3895     }
3896   else
3897     gcc_unreachable ();
3898
3899   return;
3900
3901 no_meet:
3902   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
3903      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
3904      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
3905      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
3906      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
3907   if (!symbolic_range_p (vr0)
3908       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
3909           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
3910       && !symbolic_range_p (vr1)
3911       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
3912           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
3913     {
3914       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
3915
3916       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
3917          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
3918       if (vr0->equiv)
3919         bitmap_clear (vr0->equiv);
3920     }
3921   else
3922     set_value_range_to_varying (vr0);
3923 }
3924
3925
3926 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
3927    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
3928    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
3929
3930 static enum ssa_prop_result
3931 vrp_visit_phi_node (tree phi)
3932 {
3933   int i;
3934   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3935   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
3936   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3937
3938   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
3939
3940   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3941     {
3942       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
3943       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
3944     }
3945
3946   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
3947     {
3948       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
3949
3950       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3951         {
3952           fprintf (dump_file,
3953               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
3954               i, e->src->index, e->dest->index,
3955               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
3956         }
3957
3958       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
3959         {
3960           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
3961           value_range_t vr_arg;
3962
3963           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3964             vr_arg = *(get_value_range (arg));
3965           else
3966             {
3967               vr_arg.type = VR_RANGE;
3968               vr_arg.min = arg;
3969               vr_arg.max = arg;
3970               vr_arg.equiv = NULL;
3971             }
3972
3973           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3974             {
3975               fprintf (dump_file, "\t");
3976               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
3977               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
3978               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
3979               fprintf (dump_file, "\n");
3980             }
3981
3982           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
3983
3984           if (vr_result.type == VR_VARYING)
3985             break;
3986         }
3987     }
3988
3989   if (vr_result.type == VR_VARYING)
3990     goto varying;
3991
3992   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
3993      when the new value is slightly bigger or smaller than the
3994      previous one.  */
3995   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
3996     {
3997       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3998         {
3999           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
4000           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
4001
4002           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
4003              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
4004              iterating millions of times to reach -INF, and in the
4005              other case to avoid infinite bouncing between different
4006              minimums.  */
4007           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
4008             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
4009
4010           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
4011              the previous one, go all the way to +INF.  */
4012           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
4013             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
4014
4015           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
4016              VARYING.  */
4017           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
4018               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
4019             goto varying;
4020         }
4021     }
4022
4023   /* If the new range is different than the previous value, keep
4024      iterating.  */
4025   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
4026     return SSA_PROP_INTERESTING;
4027
4028   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
4029   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
4030
4031   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
4032 varying:
4033   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
4034   return SSA_PROP_VARYING;
4035 }
4036
4037 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
4038    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
4039    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4040
4041 static void
4042 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
4043 {
4044   tree val = NULL;
4045   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4046   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4047
4048   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
4049     {
4050       val = integer_one_node;
4051     }
4052   else
4053     {
4054       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node);
4055     }
4056
4057   if (val && integer_onep (val))
4058     {
4059       tree t;
4060       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4061       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4062
4063       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
4064         {
4065           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
4066           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4067         }
4068       else
4069         {
4070           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
4071           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
4072           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
4073           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4074         }
4075
4076       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4077       update_stmt (stmt);
4078     }
4079 }
4080
4081 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
4082    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
4083    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
4084
4085 static void
4086 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
4087 {
4088   tree val = NULL;
4089   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4090   tree type = TREE_TYPE (op);
4091   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4092
4093   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4094     {
4095       val = integer_zero_node;
4096     }
4097   else if (vr)
4098     {
4099       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4100       if (!val)
4101         {
4102           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4103
4104           if (val)
4105             {
4106               if (integer_zerop (val))
4107                 val = integer_one_node;
4108               else if (integer_onep (val))
4109                 val = integer_zero_node;
4110             }
4111         }
4112
4113       if (val
4114           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
4115         {
4116           tree t;
4117
4118           if (integer_onep (val))
4119             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
4120           else
4121             t = op;
4122
4123           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4124           update_stmt (stmt);
4125         }
4126     }
4127 }
4128
4129 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
4130    a known value range VR.
4131
4132    If there is one and only one value which will satisfy the
4133    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
4134
4135 static tree
4136 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
4137                       tree op1, value_range_t *vr)
4138 {
4139   tree min = NULL;
4140   tree max = NULL;
4141
4142   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
4143      the conditional as it was written.  */
4144   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
4145     {
4146       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4147
4148       max = op1;
4149       if (cond_code == LT_EXPR)
4150         {
4151           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4152           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
4153         }
4154     }
4155   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
4156     {
4157       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4158
4159       min = op1;
4160       if (cond_code == GT_EXPR)
4161         {
4162           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4163           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
4164         }
4165     }
4166
4167   /* Now refine the minimum and maximum values using any
4168      value range information we have for op0.  */
4169   if (min && max)
4170     {
4171       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
4172         min = min;
4173       else
4174         min = vr->min;
4175       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
4176         max = max;
4177       else
4178         max = vr->max;
4179
4180       /* If the new min/max values have converged to a single value,
4181          then there is only one value which can satisfy the condition,
4182          return that value.  */
4183       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
4184         return min;
4185     }
4186   return NULL;
4187 }
4188
4189 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
4190    test if the range information indicates only one value can satisfy
4191    the original conditional.  */
4192
4193 static void
4194 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
4195 {
4196   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4197   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4198   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4199   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
4200
4201   if (cond_code != NE_EXPR
4202       && cond_code != EQ_EXPR
4203       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
4204       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4205       && is_gimple_min_invariant (op1))
4206     {
4207       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
4208           
4209       /* If we have range information for OP0, then we might be
4210          able to simplify this conditional. */
4211       if (vr->type == VR_RANGE)
4212         {
4213           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4214
4215           if (new)
4216             {
4217               if (dump_file)
4218                 {
4219                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4220                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4221                   fprintf (dump_file, " into ");
4222                 }
4223
4224               COND_EXPR_COND (stmt)
4225                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4226               update_stmt (stmt);
4227
4228               if (dump_file)
4229                 {
4230                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4231                   fprintf (dump_file, "\n");
4232                 }
4233               return;
4234
4235             }
4236
4237           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
4238              with integral types here, so no need to worry about
4239              issues with inverting FP comparisons.  */
4240           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
4241           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4242
4243           if (new)
4244             {
4245               if (dump_file)
4246                 {
4247                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4248                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4249                   fprintf (dump_file, " into ");
4250                 }
4251
4252               COND_EXPR_COND (stmt)
4253                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4254               update_stmt (stmt);
4255
4256               if (dump_file)
4257                 {
4258                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4259                   fprintf (dump_file, "\n");
4260                 }
4261               return;
4262
4263             }
4264         }
4265     }
4266 }
4267
4268 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
4269
4270 void
4271 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
4272 {
4273   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4274     {
4275       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4276       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
4277
4278       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
4279          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
4280          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4281       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
4282           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
4283           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4284         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
4285
4286       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
4287       if (rhs_code == ABS_EXPR
4288           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
4289           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
4290         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
4291     }
4292   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
4293            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
4294     {
4295       simplify_cond_using_ranges (stmt);
4296     }
4297 }
4298
4299 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
4300    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge. 
4301
4302    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
4303    restored.  */
4304 static VEC(tree,heap) *stack;
4305
4306 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump
4307    threading code with a simple API for simplifying statements.  */
4308 static tree
4309 simplify_stmt_for_jump_threading (tree stmt)
4310 {
4311   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
4312      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
4313      worth the compile time cost.  */
4314   if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
4315     return NULL;
4316
4317   return vrp_evaluate_conditional (COND_EXPR_COND (stmt), true);
4318 }
4319
4320 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
4321    one successor present jump threading opportunities.  ie,
4322    when the block is reached from a specific predecessor, we
4323    may be able to determine which of the outgoing edges will
4324    be traversed.  When this optimization applies, we are able
4325    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
4326    optimization opportunities.
4327
4328    This routine is effectively a driver for the generic jump
4329    threading code.  It basically just presents the generic code
4330    with edges that may be suitable for jump threading.
4331
4332    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
4333    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
4334    those opportunities would be very limited and the compile time cost
4335    to expose those opportunities would be significant. 
4336
4337    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
4338    for later realization.  */
4339
4340 static void
4341 identify_jump_threads (void)
4342 {
4343   basic_block bb;
4344   tree dummy;
4345
4346   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
4347      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
4348      information as we need it within the jump threading code.  */
4349   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4350
4351   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
4352      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
4353      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
4354      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
4355      recompute it.  */
4356   mark_dfs_back_edges ();
4357
4358   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
4359      that might be recorded.  */
4360   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
4361
4362   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
4363      conditional and just modify it in-place when attempting to
4364      thread jumps.  */
4365   dummy = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, NULL, NULL);
4366   dummy = build3 (COND_EXPR, void_type_node, dummy, NULL, NULL);
4367
4368   /* Walk through all the blocks finding those which present a
4369      potential jump threading opportunity.  We could set this up
4370      as a dominator walker and record data during the walk, but
4371      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
4372      threading opportunities we are trying to identify at this
4373      point in compilation.  */
4374   FOR_EACH_BB (bb)
4375     {
4376       tree last, cond;
4377
4378       /* If the generic jump threading code does not find this block
4379          interesting, then there is nothing to do.  */
4380       if (! potentially_threadable_block (bb))
4381         continue;
4382
4383       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
4384          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
4385          terribly important.  */
4386       last = bsi_stmt (bsi_last (bb));
4387       if (TREE_CODE (last) != COND_EXPR)
4388         continue;
4389
4390       /* We're basically looking for any kind of conditional with
4391          integral type arguments.  */
4392       cond = COND_EXPR_COND (last);
4393       if ((TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
4394            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cond)))
4395           || (COMPARISON_CLASS_P (cond)
4396               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == SSA_NAME
4397               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 0)))
4398               && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 1)) == SSA_NAME
4399                   || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (cond, 1)))
4400               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)))))
4401         {
4402           edge_iterator ei;
4403           edge e;
4404
4405           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
4406              successors which also ends in a suitable conditional.  For
4407              each predecessor, see if we can thread it to a specific
4408              successor.  */
4409           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
4410             {
4411               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
4412                  in the CFG.  */
4413               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
4414                 continue;
4415
4416               thread_across_edge (dummy, e, true,
4417                                   &stack,
4418                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
4419             }
4420         }
4421     }
4422
4423   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
4424      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
4425      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
4426 }
4427
4428 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
4429    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
4430    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
4431
4432    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
4433    processing by the pass manager.  */
4434 static void
4435 finalize_jump_threads (void)
4436 {
4437   bool cfg_altered = false;
4438   cfg_altered = thread_through_all_blocks ();
4439
4440   /* If we threaded jumps, then we need to recompute the dominance
4441      information, to safely do that we must clean up the CFG first.  */
4442   if (cfg_altered)
4443     {
4444       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4445       cleanup_tree_cfg ();
4446       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4447     }
4448   VEC_free (tree, heap, stack);
4449 }
4450
4451
4452 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
4453
4454 static void
4455 vrp_finalize (void)
4456 {
4457   size_t i;
4458   prop_value_t *single_val_range;
4459   bool do_value_subst_p;
4460
4461   if (dump_file)
4462     {
4463       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
4464       dump_all_value_ranges (dump_file);
4465       fprintf (dump_file, "\n");
4466     }
4467
4468   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
4469      values can be substituted as any other copy/const propagated
4470      value using substitute_and_fold.  */
4471   single_val_range = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
4472   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4473
4474   do_value_subst_p = false;
4475   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4476     if (vr_value[i]
4477         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
4478         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
4479       {
4480         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
4481         do_value_subst_p = true;
4482       }
4483
4484   if (!do_value_subst_p)
4485     {
4486       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
4487          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
4488       free (single_val_range);
4489       single_val_range = NULL;
4490     }
4491
4492   substitute_and_fold (single_val_range, true);
4493
4494   /* We must identify jump threading opportunities before we release
4495      the datastructures built by VRP.  */
4496   identify_jump_threads ();
4497
4498   /* Free allocated memory.  */
4499   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4500     if (vr_value[i])
4501       {
4502         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
4503         free (vr_value[i]);
4504       }
4505
4506   free (single_val_range);
4507   free (vr_value);
4508
4509   /* So that we can distinguish between VRP data being available
4510      and not available.  */
4511   vr_value = NULL;
4512 }
4513
4514
4515 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
4516    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
4517    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
4518    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
4519    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
4520
4521    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
4522    instead of constants.
4523
4524    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
4525    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
4526
4527      1  x_9 = p_3->a;
4528      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
4529      3  if (p_4 == q_2)
4530      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
4531      5  endif
4532      6  if (q_2)
4533         
4534    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
4535    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
4536    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
4537
4538    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
4539    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
4540    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
4541    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
4542
4543    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
4544    between names so that we can take advantage of information from
4545    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
4546    equivalency relation is transitive but not symmetric.
4547    
4548    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
4549    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
4550    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
4551
4552    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
4553    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
4554    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
4555    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
4556    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
4557    probabilities to aid branch prediction.  */
4558
4559 static void
4560 execute_vrp (void)
4561 {
4562   insert_range_assertions ();
4563
4564   current_loops = loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4565   if (current_loops)
4566     scev_initialize (current_loops);
4567
4568   vrp_initialize ();
4569   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
4570   vrp_finalize ();
4571
4572   if (current_loops)
4573     {
4574       scev_finalize ();
4575       loop_optimizer_finalize (current_loops);
4576       current_loops = NULL;
4577     }
4578
4579   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
4580      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
4581      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
4582   remove_range_assertions ();
4583
4584   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
4585      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
4586      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
4587      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
4588      duplication and CFG manipulation.  */
4589   update_ssa (TODO_update_ssa);
4590
4591   finalize_jump_threads ();
4592
4593 }
4594
4595 static bool
4596 gate_vrp (void)
4597 {
4598   return flag_tree_vrp != 0;
4599 }
4600
4601 struct tree_opt_pass pass_vrp =
4602 {
4603   "vrp",                                /* name */
4604   gate_vrp,                             /* gate */
4605   execute_vrp,                          /* execute */
4606   NULL,                                 /* sub */
4607   NULL,                                 /* next */
4608   0,                                    /* static_pass_number */
4609   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
4610   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
4611   0,                                    /* properties_provided */
4612   0,                                    /* properties_destroyed */
4613   0,                                    /* todo_flags_start */
4614   TODO_cleanup_cfg
4615     | TODO_ggc_collect
4616     | TODO_verify_ssa
4617     | TODO_dump_func
4618     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
4619   0                                     /* letter */
4620 };